Question

氯化銅是一種廣泛用于生產(chǎn)顏料、木材防腐劑等的化工產(chǎn)品．某研究小組用粗銅（含雜質(zhì)Fe）按下述流程制備氯化銅晶體（CuCl₂?2H₂O）．

（1）為了完成步驟Ⅰ，可采用如下圖所示的裝置將粗銅轉(zhuǎn)化為固體a．

在該實(shí)驗(yàn)中，加熱A、C裝置中的酒精燈時(shí)，應(yīng)該先點(diǎn)燃

 

裝置的酒精燈，D裝置的作用是

 

，C裝S中生成的產(chǎn)物是

 

．
（2）步驟Ⅱ中的操作是：將步驟Ⅰ中的固體加入到容器中，然后加入

 

，固體完全溶解．
（3）步驟Ⅲ中加入的試劑是H₂O₂，其目的是提高最終制備的氯化銅晶體的純度，試寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：

 

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（4）步驟Ⅳ中應(yīng)先加入某試劑，然后過(guò)濾得到濾液．為了調(diào)節(jié)溶液的pH只使Fe³⁺完全沉淀，加入的試劑是CuO粉末而不用氨水或NaOH溶液，其理由是

 

．
（5）步驟V中，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到CuCl₂?2H₂O晶體．現(xiàn)欲得到無(wú)水CuCl₂，在實(shí)驗(yàn)室也可以采用上述裝置完成CuCl₂?2H₂O脫水得到無(wú)水CuCl₂，則A裝置中的兩種化學(xué)試劑是

 

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Answer 1

分析：（1）為了防止金屬和氧氣之間的反應(yīng)，在金屬參與反應(yīng)之前先將裝置中的空氣排凈，氯氣可以和金屬之間反應(yīng)，氯氣有毒，要進(jìn)行尾氣處理；
（2）根據(jù)金屬銅和金屬鐵化學(xué)性質(zhì)的區(qū)別進(jìn)行回答；
（3）雙氧水是綠色氧化劑，可以將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，自身被還原為水；
（4）氨水或是氫氧化鈉溶液和氫離子之間反應(yīng)產(chǎn)物是銨鹽、鈉鹽以及水；
（5）在氯化銅溶液中，銅離子水解導(dǎo)致溶液顯示酸性，鹽酸環(huán)境可以抑制其水解的發(fā)生．

解答：解：（1）為了防止金屬Fe、Cu和氧氣之間的反應(yīng)，在金屬和氯氣的反應(yīng)之前要先產(chǎn)生氯氣，先將裝置中的空氣排凈，氯氣和金屬之間反應(yīng)，得到的是高價(jià)金屬氯化物，氯氣有毒，可以用堿石灰進(jìn)行尾處理，故答案為：A；吸收尾氣，防止污染空氣；CuCl₂、FeCl₃；
（2）金屬銅不可以和鹽酸之間反應(yīng)但是金屬鐵可以，向金屬混合物中加入鹽酸、過(guò)濾可以將金屬銅、鐵分離，故答案為：稀鹽酸；
（3）雙氧水是綠色氧化劑，可以將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，自身被還原為水，即H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）氨水或是氫氧化鈉溶液和氫離子之間反應(yīng)產(chǎn)物是銨鹽、鈉鹽以及水，加入試劑CuO粉末調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe³⁺完全沉淀，若用氨水或NaOH溶液，會(huì)防止引進(jìn)雜質(zhì)，且試劑的量不易控制，故答案為：加入氨水或是氫氧化鈉溶液會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)，且試劑的量不易控制；
（5）CuCl₂?2H₂O脫水得到無(wú)水CuCl₂，應(yīng)該是在氯化氫氣流中進(jìn)行的，目的是抑制銅離子水解，所以A裝置是氯化氫的發(fā)生裝置，裝置內(nèi)裝的是氯化鈉晶體和濃硫酸，故答案為：氯化鈉晶體和濃硫酸．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)題，考查學(xué)生金屬銅以及化合物的性質(zhì)知識(shí)，綜合性強(qiáng)，難度大．