Question

CuCl2、CuCl是重要的化工原料，廣泛地用作有機(jī)合成催化劑。實(shí)驗(yàn)室中以粗銅（含雜質(zhì)Fe）為原料，一種制備銅的氯化物的流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）如圖裝置進(jìn)行反應(yīng)①，導(dǎo)管a通入氯氣

（夾持儀器和加熱裝置省略）。觀察到的現(xiàn)象是              ，

寫(xiě)出銅與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式                       。

（2）上述流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是                   。

試劑X、固體J的物質(zhì)分別為                    。

    a．NaOH   Fe(OH)3             b．NH3·H2O  Fe(OH)2  

c．CuO    Fe(OH)3        d．CuSO4     Cu(OH)2 

（3）反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2，加熱一段時(shí)間

后生成CuCl白色沉淀。寫(xiě)出制備CuCl的離子方程式                    。

（4）反應(yīng)后，如圖盛有NaOH溶液的廣口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用鋼鐵（含F(xiàn)e、C）制品盛裝該溶液會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀，溶液會(huì)失去漂白、殺菌消毒功效。該紅褐色沉淀的主要化學(xué)式是             。該腐蝕過(guò)程的正極反應(yīng)式為                   。

（5）以石墨為電極，電解CuCl2溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極上也會(huì)有部分CuCl析出，寫(xiě)出此過(guò)程中陰極上的電極反應(yīng)式        。

Answer 1

【答案】

（1）試管內(nèi)有棕色煙產(chǎn)生（1分）；Cu＋Cl2CuCl2（2分）

（2）避免Cu2水解（2分）；  c （2分）

（3）2Cu2+＋2Cl＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋SO42＋4H（3分）

（4）Fe(OH)3（1分）ClO＋2e＋H2O＝Cl＋2OH（3分）

（5）Cu2+＋e＋Cl＝CuCl（2分）

【解析】

（1）銅在氯氣中燃燒產(chǎn)生棕色氯化銅煙。（2）銅鹽水解生成氫氧化銅，保持溶液呈強(qiáng)酸性，避免銅元素?fù)p失。鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，加入氧化銅促進(jìn)鐵離子水解，過(guò)濾除去。（3）銅離子是氧化劑，SO2是還原劑，生成CuCl和SO42。（4）氫氧化鈉溶液吸收氯氣，生成有次氯酸鈉，生鐵在次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，碳等雜質(zhì)為正極，鐵為負(fù)極。負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－2e＝Fe2+，F(xiàn)e2+＋2OH＝Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3，正極的電極反應(yīng)式為ClO＋2e＋H2O＝Cl＋2OH（5）Cu2+在陰極上得電子，銅元素的化合價(jià)可以降至＋1價(jià)、0價(jià)。