Question

7．氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，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圖1．

按要求回答下列問(wèn)題：
（1）操作①的名稱是過(guò)濾，檢驗(yàn)溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的試劑是KSCN溶液或苯酚．
（2）上述流程中，所得固體K需要加稀鹽酸溶解，其理由是抑制氯化銅、氯化鐵水解；
溶液1可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH，以除去雜質(zhì)，試劑 X和固體J分別是（填序號(hào)）c．
a．NaOH   Fe（OH）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．寫出制備CuCl的離子方程式：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（4）如圖2所示將氯氣從a通入與粗銅反應(yīng)（鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈省略），
①反應(yīng)時(shí)，盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色煙．
②反應(yīng)后，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．該電化學(xué)腐蝕過(guò)程中的正極反應(yīng)式為ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

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．
（1）操作①是分離固體和液體混合物的操作；溶液2中若含有雜質(zhì)離子則是Fe³⁺，用KSCN溶液或苯酚檢驗(yàn)；
（2）氯化銅、氯化鐵在溶液中會(huì)發(fā)生水解，銅鹽水解生成氫氧化銅，保持溶液呈強(qiáng)酸性，避免銅離子水解損失，調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀；
（3）根據(jù)信息可知：SO₂與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-；
（4）①Cu與Cl₂反應(yīng)產(chǎn)生大量棕黃色煙（CuCl₂）；
②正極上ClO^-得電子生成Cl^-．

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）操作①是分離固體和液體混合物的操作，所以操作①的名稱是過(guò)濾，溶液2中若含有雜質(zhì)離子則是Fe³⁺，用KSCN溶液或苯酚檢驗(yàn)，
故答案為：過(guò)濾；KSCN溶液或苯酚；
（2）氯化銅、氯化鐵中的金屬離子易水解，直接用水溶液配制溶液會(huì)產(chǎn)生渾濁，所以加入過(guò)量的鹽酸來(lái)溶解氯化銅、氯化鐵，以抑制氯化銅、氯化鐵水解；用于調(diào)節(jié)pH以除去溶液1雜質(zhì)可加試劑具有與酸反應(yīng)，且不引入Cu²⁺之外的離子，故用CuO或Cu₂（OH）或Cu₂（OH）₂CO₃，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，且不能引入新雜質(zhì)，
故答案為：抑制氯化銅、氯化鐵水解；c；
（3）根據(jù)信息可知：在加熱條件下，SO₂與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-，其反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
（4）①Cu與Cl₂反應(yīng)產(chǎn)生大量棕黃色煙（CuCl₂），則反應(yīng)時(shí)盛粗銅粉的試管中的現(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；
②反應(yīng)后，盛有NaOH溶液的廣口瓶中生成NaClO溶液，該溶液具有漂白、消毒作用，若用鋼鐵（含F(xiàn)e、C）制品盛裝該溶液會(huì)發(fā)生電化腐蝕，ClO^-得電子作正極生成Cl^-，則正極上的電極方程式為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，
故答案為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)室制備氯化銅為背景，考查了物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)操作、離子檢驗(yàn)、除雜質(zhì)、離子方程式的書寫、原電池原理的應(yīng)用等，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查．