Question

氯化銅是一種廣泛用于生產顏料、木材防腐劑等的化工產品。某研究小組用粗銅(含雜質Fe)按下述流程制備氯化銅晶體(CuCl₂ ? 2H₂O)。

（1)為了完成步驟I,可采用如下圖所示的裝置將粗銅轉化為固體a。

在該實驗中，加熱A、C裝置中的酒精燈時，應該先點燃_______裝置的酒精燈,D裝置的作用是
_______,C裝置中生成的產物是_______。
(2)步驟II中的操作是:將步驟I中的固體加入到容器中，然后加入_______，固體完全溶解。
(3)步驟III中加入的試劑是H₂O₂,其目的是提高最終制備的氯化銅晶體的純度，試寫出有關反應的離子方程式______________。
(4) 步驟IV中應先加入某試劑,然后過濾得到濾液。為了調節溶液的pH只使Fe³⁺完全沉淀，加入的試劑是CuO粉末而不用氨水或NaOH溶液，其理由是_______。
(5)步驟V中,將溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到CuCl₂·2H₂O晶體。現欲得到無水CuCl₂，在實驗室也可以采用上述裝置完成CuCl₂ ? 2H₂O脫水得到無水CuCl₂，則A裝置中的兩種化學試劑是_____。

Answer 1

（每空2分，共計14分）（1）A；吸收尾氣；CuCl₂、FeCl₃  （2）稀鹽酸
（3）H₂O₂＋2Fe^2＋＋2H^＋＝2Fe^3＋＋2H₂O
（4）加入的氨氣或NaOH溶液引入雜質，且試劑的量不容易控制
（5）濃硫酸、氯化鈉晶體（或濃鹽酸）

解析試題分析：（1）由于裝置中含有空氣，在加熱的條件下，空氣能氧化單質銅。所以要首先加熱A處的酒精燈，利用生成的氯氣將空氣排盡；由于氯氣有毒，所以小于尾氣處理，因此D裝置中堿石灰的作用是吸收尾氣；粗銅中含有鐵，因此在加熱的條件下，兩種金屬均能和氯氣發生化合反應，所以C裝置中生成的產物是CuCl₂、FeCl₃。
（2）由于氯化銅和氯化鐵在溶液中均發生水解反應，所以溶解固體使應該用稀鹽酸溶解。
（3）雙氧水具有氧化性，可以把溶液中的亞鐵離子氧化生成鐵離子而除去，反應的離子方程式是H₂O₂＋2Fe^2＋＋2H^＋＝2Fe^3＋＋2H₂O。
（4）根據流程可知，加入試劑的目的是用于調節pH以除去雜質鐵離子。NaOH引入雜質鈉離子，NH₃?H₂O會入雜質銨根離子，且二者的用量不容易控制，因此一般用氧化銅而不用氨水或氫氧化鈉溶液。
（5）由于氯化銅水解生成氫氧化銅和氯化氫，所以在加熱時應該在氯化氫中的氣氛中完成，所以A裝置的作用就是制備氯化氫，因此需要的兩種化學試劑是濃硫酸和氯化鈉晶體。
考點：考查物質的分離與提純、氯氣、氯化氫、氯化銅制備、尾氣處理以及實驗方案設計與評價等