Question

【題目】氯化亞銅（CuCl）廣泛應(yīng)用于有機合成、染料、顏料、催化劑等工業(yè)。它是一種白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇、稀硝酸及稀硫酸，可溶于氨水、濃鹽酸，并生成配合物NH4[CuCl2]；能在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色。下圖是實驗室制備氯化亞銅的流程圖及實驗裝置圖。

實驗藥品：銅絲20g、氯化銨20g、65%硝酸l0mL、36%鹽酸15mL、水。

（1）請寫出①的化學方程式____________________________________。

（2）本實驗中通入O2的速率不宜過大，宜選擇下圖中的____（填字母序號）方案，并說明選擇該裝置的理由__________________________________________。

（3）電爐加熱升溫至50℃時停止加熱，反應(yīng)快速進行，當燒瓶中液面上方的現(xiàn)象為_____時，停止通入氧氣，打開瓶塞，沿C口傾出反應(yīng)液于l000mL大燒杯中，加水500mL，即刻有大量白色沉淀析出。

（4）關(guān)于該實驗過程中，下列說法正確的是_________________。

A 實驗開始時，溫度計顯示反應(yīng)液溫度可能低于室溫。

B 流程中過濾操作，可以采用真空抽濾的方式，洗滌固體可以用95%的酒精。

C 該實驗流程中，殘液中補充HCl的主要作用是抑制產(chǎn)物的水解。

D 反應(yīng)裝置中使用長導管的目的是防止三頸燒瓶內(nèi)氣壓過大。

（5）氯化亞銅的定量

①稱取成品0.25g置于預先放入玻璃珠30粒和l0mL過量的FeCl3溶液的250mL錐形瓶中，不斷搖動；

②待樣品溶解后，加水50mL，鄰菲羅啉指示劑2滴；

③立即用0.l0 mol·L－1硫酸鈰標準溶液滴至綠色出現(xiàn)為終點并記錄讀數(shù)，再重復實驗二次，測得數(shù)據(jù)如下表。（已知：CuCl + FeCl3 = CuCl2 + FeCl2 ，Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+）

實驗序號	1	2	3
滴定起始讀數(shù)（mL）	0.75	0.50	0.80
滴定終點讀數(shù)（mL）	24.70	24.95	24.85

④數(shù)據(jù)處理：計算得CuCl的純度為__________。

Answer 1

【答案】NH4[CuCl2]=CuCl↓+NH4Cl B 通過觀察錐形瓶中產(chǎn)生氣泡的快慢可以控制O2的速率 紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色 ABD 95.5%或95.52%

【解析】

根據(jù)流程：氧氣通入Cu、HCl、NH4Cl、HNO3、H2O的混合物中控制溫度50～85℃制得NH4[CuCl2]，加入水，過濾得到CuCl沉淀和含有NH4Cl的母液，母液濃縮補充Cu、HCl可循環(huán)，沉淀洗滌干燥后得產(chǎn)品。

(1)根據(jù)工藝流程可知,反應(yīng)①過濾后,濾餅用酒精洗滌的CuCl,說明反應(yīng)生成CuCl,還生成氯化銨,反應(yīng)方程式為：NH4[CuCl2]=CuCl↓+NH4Cl；

故答案為：NH4[CuCl2]=CuCl↓+NH4Cl；

(2)B裝置可以根據(jù)錐形瓶內(nèi)氣泡的快慢判斷產(chǎn)生O2的速率進行控制，A.C裝置無法判斷通入氧氣的速率，故選擇B裝置，

故答案為：B;通過觀察錐形瓶中產(chǎn)生氣泡的快慢可以控制O2的速率；

(3)電爐加熱升溫至50℃時停止加熱，反應(yīng)快速進行，有紅棕色二氧化氮氣體生成，當燒瓶中液面上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色時，停止通入氧氣；

故答案為：紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色；

(4)A.氯化銨溶于水吸收熱量，造成反應(yīng)液溫度降低，故A正確；

B. 流程中過濾操作，可以采用真空抽濾的方式，CuCl微溶于水，用酒精洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分，避免CuCl溶于水而造成損耗，故B正確；

C. 該實驗流程中，殘液中補充的HCl是反應(yīng)物，故C錯誤；

D. 反應(yīng)裝置中使用長導管可以防止三頸燒瓶內(nèi)氣壓過大，故D正確；

故答案為：ABD；

(5)第二組實驗數(shù)據(jù)誤差較大,舍去,故硫酸鈰標準溶液平均消耗24mL,根據(jù)關(guān)系式有：CuClFeCl3Ce4+,則n(CuCl)=n(Ce4+),故m(CuCl)=0.10mol/L×0.024L×99.5g/mol=0.2388g，CuCl的純度為0.2388g÷0.25g×100%=95.5%或95.52%；

故答案為：95.5%或95.52%。