Question

9．氯化亞銅（CuCl）是一種精細(xì)化工產(chǎn)品，常用作催化劑，還可用于顏料、防腐等工業(yè)．難溶于水和乙醇，可溶于氯離子濃度較大的體系中形成絡(luò)合離子[CuCl₂]^-，且存在[CuCl₂]^-?CuCl↓+Cl^-．在潮濕的空氣中易被氧化，熱水中可水解．某課題組擬制備氯化亞銅，
甲設(shè)計(jì)方案如下：
（一）制備氯化銅（CuCl₂）（圖）

（1）實(shí)驗(yàn)室常用MnO₂和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl_（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．制備氯化銅，從左到右接口的連接順序是：a→f、g、d、e、b（c）、c（b）（填字母代號(hào)）．A裝置中橡膠管的作用平衡氣壓，有利濃鹽酸滴加．
（2）遵循簡(jiǎn)約性原則，F(xiàn)、G裝置可以用一個(gè)裝置替代（寫出名稱、盛裝的試劑）裝堿石灰的干燥管．
（二）制備氯化亞銅

（3）步驟Ⅰ的化學(xué)方程式為：CuCl₂+Cu+2NaCl=2Na[CuCl₂]；步驟Ⅱ加水的目的是降低氯離子濃度促使氯化亞銅析出．
乙設(shè)計(jì)方案如：采用亞硫酸鹽還原法，利用電鍍廢液制備氯化亞銅

（4）反應(yīng)①制備氯化亞銅的離子反應(yīng)方程式為H₂O+SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．
如圖，溶液溫度控制在60℃左右時(shí)，CuCl產(chǎn)率可達(dá)到94%，隨后隨溫度升高CuCl產(chǎn)率會(huì)下降，其原因是溫度進(jìn)一步升高CuCl的水解程度增大進(jìn)而造成CuCl產(chǎn)率降低或溫度高于60℃CuCl水解顯著進(jìn)而造成CuCl產(chǎn)率降低．

Answer 1

分析 （一）制備氯化銅（CuCl₂）：A裝置用二氧化錳和和濃鹽酸制備氯氣，制備的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，由飽和食鹽水吸收氯化氫氣體，由濃硫酸吸收水蒸氣，為除雜充分，導(dǎo)氣管均長(zhǎng)進(jìn)短出，純凈干燥的氯氣與銅粉在玻璃管中反應(yīng)制備氯化銅，據(jù)此分析；
（二）制備氯化亞銅：
（3）將氯化銅與銅、氯化鈉混合，發(fā)生反應(yīng)CuCl₂+Cu+2NaCl=2Na[CuCl₂]，有[CuCl₂]^-?CuCl↓+Cl^-，加水促進(jìn)該平衡正向移動(dòng)，生成氯化亞銅；
（4）根據(jù)流程，氯化鈉、高濃度的硫酸銅溶液、亞硫酸鈉混合反應(yīng)生成氯化亞銅，銅元素化合價(jià)降低，被亞硫酸根離子還原，則亞硫酸根離子被氧化為硫酸根離子，據(jù)此書寫；由題可知，氯化亞銅熱水中可水解，根據(jù)溫度對(duì)水解平衡的影響分析．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室常用MnO₂和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣，MnO₂+4HCl_（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；氯氣（混有氯化氫、水蒸氣）由a經(jīng)過飽和食鹽水、濃硫酸除雜，導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出，最后與銅粉反應(yīng)，則連接f、g、d、e、b（c）、c（b）；A裝置中橡膠管的作用平衡氣壓，有利濃鹽酸滴加；
故答案為：MnO₂+4HCl_（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；f、g、d、e、b（c）、c（b）；平衡氣壓，有利濃鹽酸滴加；
（2）堿石灰既能吸收水蒸氣由能吸收酸性氣體，故可由裝堿石灰的干燥管代替；
故答案為：裝堿石灰的干燥管；
（3）將氯化銅與銅、氯化鈉混合，反應(yīng)為：CuCl₂+Cu+2NaCl=2Na[CuCl₂]；存在[CuCl₂]^-?CuCl↓+Cl^-，加入水，降低氯離子濃度促使氯化亞銅析出；
故答案為：CuCl₂+Cu+2NaCl=2Na[CuCl₂]；降低氯離子濃度促使氯化亞銅析出；
（4）根據(jù)流程，氯化鈉、高濃度的硫酸銅溶液、亞硫酸鈉混合反應(yīng)生成氯化亞銅，銅元素化合價(jià)降低，被亞硫酸根離子還原，則亞硫酸根離子被氧化為硫酸根離子，離子方程式為：H₂O+SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；由題可知，氯化亞銅熱水中可水解，溫度進(jìn)一步升高CuCl的水解程度增大進(jìn)而造成CuCl產(chǎn)率降低或溫度高于60℃CuCl水解顯著進(jìn)而造成CuCl產(chǎn)率降低；
故答案為：H₂O+SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；溫度進(jìn)一步升高CuCl的水解程度增大進(jìn)而造成CuCl產(chǎn)率降低或溫度高于60℃CuCl水解顯著進(jìn)而造成CuCl產(chǎn)率降低．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)綜合應(yīng)用、根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募拔镔|(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行排列順、氧化還原反應(yīng)、水解平衡等，綜合性較強(qiáng)，注意把握物質(zhì)性質(zhì)以及對(duì)題目信息的獲取于使用，難度中等．