Question

【題目】氯化銅和氯化亞銅都是重要的化原料，常用作石油工業(yè)脫臭脫硫和純化劑、印染媒染劑等。某研究小組用粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料制備CuCl2·2H2O晶體，再用CuCl2·2H2O晶體制各CuCl。

[制備CuCl2·2H2O晶體]

（1）儀器B的名稱是________________；B中反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。

（2）裝置C中粗銅粉末與氣體充分反應(yīng)時(shí)的生成物是______________________(填化學(xué)式)。反應(yīng)完成后，將C中的固體用稀鹽酸完全溶解、再加入試劑M除雜，經(jīng)一系列操作便可獲得CuCl2·2H2O晶體。

①試劑M應(yīng)當(dāng)選用___________(填正確答案字母編號(hào))

a.Cu(NO3)2 b.NaOH c.CuO d.NH3·H2O e.Cu(OH)2

②溶解C中生成物固體時(shí)，有時(shí)會(huì)加入少量雙氧水，目的是____________________。

③設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)方案確定所CuCl2·2H2O晶體中不含鐵化合物:________________________。

[制備CuCl固體]

將CuCl2·2H2O晶體在HCl氣流中加熱到140℃得無水CuCl2，再加熱到300℃以上可獲得CuCl固體。

（3）將CuCl2·2H2O晶體在HCl氣流中加熱脫水的原因是__________________。

（4）為測(cè)定CuCl固體的產(chǎn)率，進(jìn)行如下定量分析:

①將10.26gCuCl2·2H2O晶體先加熱到140℃，再加熱到300℃以上，充分反應(yīng)后，將所得固休平均三份，分別轉(zhuǎn)移至三個(gè)錐形瓶中。

②分別在三個(gè)錐形瓶中加過量FeCl3溶液不斷振蕩，使固體迅速溶解，再加入2滴1，10—鄰菲啰啉一硫酸亞鐵絡(luò)合物作指示劑。

③用1.00mol/L的硫酸鈰[Ce(SO4)2]標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定。平行測(cè)定三份樣品溶液，消耗硫酸鈰[Ce(SO4)2]標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為19.40mL。

反應(yīng)原理:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2，F(xiàn)e2++Ce4+=Ce3++Fe3+

根據(jù)上述定量實(shí)驗(yàn)計(jì)算CuCl的產(chǎn)率為________________________。

Answer 1

【答案】 圓底燒瓶或燒瓶 MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O CuCl2，F(xiàn)eCl3 c、e 將鐵元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+)，便于沉降分離 取少量晶體加水溶解后，滴加KSCN溶液，沒有出現(xiàn)血紅色，證明晶體不含鐵化合物 防止Cu2+(或CuCl2)水解 97%或0.97

【解析】試題分析：本題以氯化銅晶體和氯化亞銅的工業(yè)制備為題材，主要考查Cl2與Fe、Cl2與Cu的反應(yīng)原理及制取Cl2的離子方程式的書寫、離子檢驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、基本實(shí)驗(yàn)儀器的識(shí)記，

考查考生實(shí)驗(yàn)分析能力、鹽類水解知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和化學(xué)計(jì)算的能力

解析：（1）儀器B是圓底燒瓶，其中發(fā)生的反應(yīng)為：MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O，離子方程式為：MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O。正確答案：圓底燒瓶、MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O。（2）C中發(fā)生的反應(yīng)為：Cu+Cl2 CuCl2、2Fe+3Cl2 2FeCl3，所以生成物是CuCl2、FeCl3，①將生成的固體溶解在稀鹽酸中后，制取氯化銅晶體前需要除去FeCl3，給出的五種試劑中，a、不能除去Fe3+且會(huì)引入NO3-，b、d都會(huì)引入雜質(zhì)陽(yáng)離子不適合， 而c、e分別可以消耗溶液中的H+使溶液pH升高，從而使得Fe3+逐漸沉淀，所以應(yīng)該選ce。②當(dāng)裝置C中Fe反應(yīng)不充分時(shí)，F(xiàn)e溶解在鹽酸中生成Fe2+，在用CuO或者Cu(OH)2調(diào)節(jié)溶液pH值時(shí)不能生成沉淀除去，這樣制取的氯化銅晶體就會(huì)含有雜質(zhì)，所以必須先將Fe2+氧化成Fe3+。所以加入雙氧水的目的是將Fe2+氧化成Fe3+，便于沉降分離。③CuCl2·2H2O晶體中可能含有的雜質(zhì)是由于Fe3+沉淀不完全而混入的FeCl3，檢驗(yàn)方法是：取少量晶體加水溶解后，滴加KSCN溶液，沒有出現(xiàn)血紅色，證明晶體不含鐵化合物。正確答案：CuCl2，F(xiàn)eCl3、ce 、將鐵元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+)，便于沉降分離、 取少量晶體加水溶解后，滴加KSCN溶液，沒有出現(xiàn)血紅色，證明晶體不含鐵化合物。（3）CuCl2·2H2O晶體直接加熱脫水時(shí)，由于Cu2+水解及HCl的揮發(fā)等原因，最終得到的是CuO，所以脫水過程中必須設(shè)法避免CuCl2的水解，“在HCl氣流中加熱到140℃得無水CuCl2”，可以利用體系中存在的HCl抑制CuCl2水解。正確答案：防止CuCl2水解。（4）CuCl2·2H2O CuCl2+2H2O；2CuCl22CuCl+Cl2，因此10.26g晶體理論上可以得到CuCl：。測(cè)定過程中，CuCl→FeCl2→Ce(SO4)2，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得每份樣品中CuCl：，則CuCl的產(chǎn)率為。正確答案：97%。