Question

5．氯化銅、氯化亞銅廣泛用于有機(jī)催化劑．實(shí)驗(yàn)室中以粗銅（含雜質(zhì)Fe）為原料，制備銅的氯化物的流程如圖1：

（1）固體1成分的化學(xué)式FeCl₃、CuCl₂．
（2）溶液1可加試劑X，用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，X可選用c：
a．NaOH        b．NH₃•H₂O         c．CuO        d．CuSO₄
（3）操作①的名稱過(guò)濾．檢驗(yàn)溶液2是否含有雜質(zhì)離子的試劑可以是KSCN溶液．
（4）操作②需在HCl氣流中加熱濃縮的原因抑制氯化銅水解．
（5）反應(yīng)②是向溶液2中通入SO₂，加熱生成CuCl白色沉淀，離子方程式為2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（6）用如圖儀器及藥品制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)（鐵架臺(tái)、鐵夾省略）．

①按氣流方向連接各儀器接口：a→d、e→j、h→f、g→b．
②實(shí)驗(yàn)前要進(jìn)行的一步重要操作是檢查裝置的氣密性．
③反應(yīng)時(shí)盛粗銅粉試管的現(xiàn)象產(chǎn)生大量棕黃色煙．

Answer 1

分析 粗銅（含雜質(zhì)Fe）與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅，加稀鹽酸溶解，形成氯化鐵和氯化銅溶液，同時(shí)抑制氯化銅、氯化鐵水解，溶液1中加入X調(diào)節(jié)溶液pH，得到溶液乙，經(jīng)過(guò)系列操作得到CuCl₂•2H₂O，故溶液2為CuCl₂溶液，則調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，過(guò)濾除去，試劑X可以為CuO、氫氧化銅等，結(jié)合題目信息可知，氯化銅溶液，加少量鹽酸，抑制氯化銅水解，再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到CuCl₂•2H₂O，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體，以此解答（1）～（4）；
（5）溶液2中通入SO₂，加熱生成CuCl白色沉淀，發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（6）制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置可知，濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，利用飽和食鹽水除去HCl，再利用濃硫酸干燥，然后Cu與氯氣反應(yīng)，最后利用NaOH溶液吸收尾氣，該實(shí)驗(yàn)連接好裝置后要檢驗(yàn)氣密性，以此來(lái)解答．

解答 解：粗銅（含雜質(zhì)Fe）與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅，加稀鹽酸溶解，形成氯化鐵和氯化銅溶液，同時(shí)抑制氯化銅、氯化鐵水解，溶液1中加入X調(diào)節(jié)溶液pH，得到溶液乙，經(jīng)過(guò)系列操作得到CuCl₂•2H₂O，故溶液2為CuCl₂溶液，則調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，過(guò)濾除去，試劑X可以為CuO、氫氧化銅等，結(jié)合題目信息可知，氯化銅溶液，加少量鹽酸，抑制氯化銅水解，再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到CuCl₂•2H₂O，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體，
（1）固體1成分的化學(xué)式為FeCl₃、CuCl₂，故答案為：FeCl₃、CuCl₂；
（2）不能引入新雜質(zhì)，結(jié)合上述分析可知，CuO符合，故答案為：c；
（3）操作1為過(guò)濾；檢驗(yàn)溶液2是否含有雜質(zhì)離子（鐵離子）的試劑可以是KSCN溶液，故答案為：過(guò)濾；KSCN溶液；
（4）操作②需在HCl氣流中加熱濃縮的原因抑制氯化銅水解，故答案為：抑制氯化銅水解；
（5）反應(yīng)②是向溶液2中通入SO₂，加熱生成CuCl白色沉淀，離子方程式為2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
（6）制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置可知，濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，利用飽和食鹽水除去HCl，再利用濃硫酸干燥，然后Cu與氯氣反應(yīng)，最后利用NaOH溶液吸收尾氣，
①結(jié)合上述分析可知，除雜時(shí)導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出，則氣流方向連接各儀器接口：a→d、e→j、h→f、g→b，故答案為：d；e；j；h；f；g；b；
②該實(shí)驗(yàn)制備氣體并進(jìn)行氣體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)前要進(jìn)行的一步重要操作是檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
③Cu與氯氣反應(yīng)生成氯化銅固體，則反應(yīng)時(shí)盛粗銅粉試管的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色煙，故答案為：產(chǎn)生大量棕黃色煙．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握制備流程中的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)裝置的作用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等．