Question

4．氯化銅用途廣泛，常用于生產(chǎn)顏料、木材防腐劑等．
（1）實(shí)驗(yàn)室用如下裝置（部分加熱、夾持等裝置已略去）制備氯化銅固體．
①儀器z的名稱是分液漏斗．
②檢驗(yàn)裝置A氣密性的操作為：關(guān)閉活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于試管中的液面，（停止加水）一段時間后液面高度差沒變化，說明裝置不漏氣．
③實(shí)驗(yàn)過程中按照氣流方向儀器接口連接順序a→hidebc（cb）f，實(shí)驗(yàn)中D裝置的作用是防止空氣中水蒸氣進(jìn)入B，同時吸收多余的Cl₂，防止空氣污染．
（2）某研究小組模擬工業(yè)用粗銅（含雜質(zhì)Fe）按下述流程制備無水CuCl₂．
已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：

	Fe3+	Cu2+	Fe2+
開始沉淀的pH	2.7	4.4	7.0
沉淀完全的pH	3.7	6.4	9.6

①溶液A中加入氧化劑X的目的是把Fe²⁺氧化為Fe³⁺．
②加試劑Y用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，則應(yīng)調(diào)節(jié)pH范圍是3.7≤pH＜4.4，試劑Y可選用下列中的cd（填序號）．
    a．NaOH     b．鹽酸    c．CuO    d．Cu₂（OH）₂CO₃
③由溶液B制備無水CuCl₂過程中的操作有：a．冷卻結(jié)晶；b．過濾洗滌；c．蒸發(fā)濃縮；d．在干燥HCl氣流中加熱．則其操作順序?yàn)閏abd（填寫序號）．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)裝置圖中儀器形狀可知，z為分液漏斗；
②分析裝置圖可知A中的反應(yīng)為濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯化錳和氯氣的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置氣密性檢查利用裝置壓強(qiáng)變化和液面變化分析；
③制取出的氯氣中含有HCl雜質(zhì)氣體，需要利用飽和食鹽水除去，然后對氯氣進(jìn)行干燥，再通入B，最后為了防止空氣中水蒸氣進(jìn)入B，同時吸收多余的Cl₂，防止空氣污染需增加裝有堿石灰的干燥裝置D，據(jù)此解答即可；
（2）粗銅中含有Fe，與鹽酸反應(yīng)生成溶液A為CuCl₂和FeCl₂，加入氧化劑將亞鐵離子氧化成鐵離子，再調(diào)節(jié)pH值，使FeCl₃發(fā)生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，則加入的物質(zhì)應(yīng)不能引入新雜質(zhì)，可為Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物質(zhì)，得到的溶液B為溶液CuCl₂，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶可得到CuCl₂晶體，母液再循環(huán)利用，據(jù)此答題．

解答 解：（1）①裝置圖中儀器形狀和用途可知，儀器X的名稱為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
②A中的反應(yīng)為濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯化錳和氯氣的反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生氯氣，實(shí)驗(yàn)裝置氣密性檢查利用裝置壓強(qiáng)變化和液面變化分析，關(guān)閉a處的活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于試管中的液面，（停止加水）一段時間后液面高度差沒變化，說明裝置不漏氣，
故答案為：關(guān)閉活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于試管中的液面，（停止加水）一段時間后液面高度差沒變化，說明裝置不漏氣；
③制取出的氯氣中含有HCl雜質(zhì)氣體，需要利用飽和食鹽水除去，液體洗氣需長管進(jìn)，短管出，故a連接h-i，然后對氯氣進(jìn)行干燥，同理：i連接d-e，再通入B，即e連接b-c（c-b），最后為了防止空氣中水蒸氣進(jìn)入B，同時吸收多余的Cl₂，防止空氣污染，需增加裝有堿石灰的干燥裝置，故c（b）連接f-g，
故答案為：h i d e b c（c b）f； 防止空氣中水蒸氣進(jìn)入B，同時吸收多余的Cl₂，防止空氣污染；
（2）粗銅中含有Fe，與鹽酸反應(yīng)生成溶液A為CuCl₂和FeCl₂，加入氧化劑將亞鐵離子氧化成鐵離子，再調(diào)節(jié)pH值，使FeCl₃發(fā)生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，則加入的物質(zhì)應(yīng)不能引入新雜質(zhì)，可為Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物質(zhì)，得到的溶液B為溶液CuCl₂，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶可得到CuCl₂晶體，母液再循環(huán)利用，
①根據(jù)上面的分析可知，溶液A中加入氧化劑X的目的是把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，
故答案為：把Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
②調(diào)節(jié)pH值，使FeCl₃發(fā)生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，但銅離子不能被除去，根據(jù)題中提供的不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH值可知，應(yīng)調(diào)節(jié)pH范圍是 3.7≤pH＜4.4，調(diào)節(jié)pH所加入的物質(zhì)應(yīng)不能引入新雜質(zhì)，可為Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物質(zhì)，試劑Y可選用cd，
故答案為：3.7≤pH＜4.4；cd；
③CuCl₂溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌干燥得到CuCl₂晶體，CuCl₂晶體在干燥氯化氫氣流中加熱得到無水CuCl₂，故實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序?yàn)閏abd，
故答案為：cabd．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對工藝流程的理解、物質(zhì)的分離提純等基本操作、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用、溶度積有關(guān)計(jì)算等，難度中等，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與靈活運(yùn)用知識解決問題的能力．