Question

11．氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛地用作有機合成催化劑．實驗室中以粗銅（含雜質Fe）為原料，一種制備銅的氯化物的流程如圖1．

按要求回答下列問題：
（1）操作①的名稱是過濾，檢驗溶液2中是否含有雜質離子的試劑是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用于調節(jié)pH，以除去雜質，試劑X和固體J分別是（填序號）c．
a．NaOH   Fe（OH）
b．NH₃•H₂O  Fe（OH）₂
c．CuO    Fe（OH）₃                    
d．CuSO₄     Cu（OH）₂
（3）反應②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加熱一段時間后生成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（鐵架臺、鐵夾、酒精燈省略），
①反應時，盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是產生大量棕黃色煙．
②反應后，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）制品盛裝該溶液會發(fā)生電化學腐蝕，鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀，溶液會失去漂白、殺菌消毒功效．該電化學腐蝕過程中的正極反應式為ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

Answer 1

分析 粗銅（含雜質Fe）與Cl₂反應生成FeCl₃和CuCl₂，加稀鹽酸溶解，形成FeCl₃和CuCl₂溶液，且稀鹽酸能抑制FeCl₃、CuCl₂水解，溶液1中加入X調節(jié)溶液pH，得到溶液乙，經過系列操作得到CuCl₂.2H₂O，故溶液2為CuCl₂溶液，則調節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉化為Fe（OH）3沉淀，過濾除去，加入的試劑X能和酸反應提高溶液的pH值，且不能引進新的雜質，則試劑X可以為CuO、Cu（OH）₂等，向CuCl₂溶液中加入SO₂，SO₂將CuCl₂還原生成CuCl，自身被氧化生成SO₄^2-，將CuCl₂溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾得到CuCl₂？2H₂O，再經過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體；
（1）分離固體和溶液采用過濾方法；用KSCN溶液或苯酚檢驗鐵離子；
（2）氯化銅、氯化鐵水解生成HCl和氫氧化物，為防止氯化銅、氯化鐵水解，應該加入稀鹽酸；
X能和氫離子反應且不能引進新的雜質；J是鐵離子轉化的沉淀，為氫氧化鐵；
（3）SO₂與銅離子發(fā)生氧化還原反應生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-；
（4）①Cu在Cl₂燃燒生成棕黃色煙；
②正極上ClO^-得電子生成Cl^-．

解答 解：粗銅（含雜質Fe）與Cl₂反應生成FeCl₃和CuCl₂，加稀鹽酸溶解，形成FeCl₃和CuCl₂溶液，且稀鹽酸能抑制FeCl₃、CuCl₂水解，溶液1中加入X調節(jié)溶液pH，得到溶液乙，經過系列操作得到CuCl₂.2H₂O，故溶液2為CuCl₂溶液，則調節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉化為Fe（OH）3沉淀，過濾除去，加入的試劑X能和酸反應提高溶液的pH值，且不能引進新的雜質，則試劑X可以為CuO、Cu（OH）₂等，向CuCl₂溶液中加入SO₂，SO₂將CuCl₂還原生成CuCl，自身被氧化生成SO₄^2-，將CuCl₂溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾得到CuCl₂？2H₂O，再經過過濾、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的名稱是過濾，溶液2中若含有雜質離子則是Fe³⁺，用KSCN溶液或苯酚檢驗，
故答案為：過濾；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產生渾濁，所以加入過量的鹽酸來溶解氯化銅、氯化鐵，以抑制氯化銅、氯化鐵水解；用于調節(jié)pH以除去溶液1雜質可加試劑具有與酸反應，且不引入Cu²⁺之外的離子，故用CuO或Cu₂（OH）或Cu₂（OH）₂CO₃，調節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉化為Fe（OH）₃沉淀，過濾除去，且不能引入新雜質，
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與銅離子反應生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-，其反應的離子方程式為：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反應產生大量棕黃色煙（CuCl₂），則反應時盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是產生大量棕黃色煙；
故答案為：產生大量棕黃色煙；
②反應后，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^-．

點評 本題考查物質制備，為高頻考點，涉及物質分離和提純、氧化還原反應、離子檢驗、原電池原理等知識點，側重考查學生分析推斷及知識綜合運用能力，明確化學反應原理、物質性質及其差異性是解本題關鍵，注意分析流程圖中發(fā)生的反應及分離提純方法，題目難度中等．