Question

【題目】氯化亞銅(CuC1)是有機合成中應用廣泛的催化劑。它微溶于水，不溶于乙醇，露置于潮濕的空氣中易被氧化，但在干燥的空氣中穩定，見光會分解。實驗室制備氯化亞銅的過程如下：

Ⅰ．檢査下圖裝置氣密性，依次向三頸瓶中加入銅絲、氯化氨、硝酸、鹽酸，關閉K；

Ⅱ．加熱至50℃時停止加熱，銅絲表面產生無色氣泡，液面上方氣體逐漸變為紅棕色，氣囊鼓起；

Ⅲ．打開K，通入氧氣，待氣囊變癟、瓶內紅棕色氣體消失時關閉K，冷卻至室溫，制得NH4[CuCl2]；

Ⅳ．將液體轉移至燒杯中用足量蒸餾水稀釋，產生白色沉淀，過濾得氯化亞銅粗品和濾液；

V．粗品用95%乙醇洗滌、烘干得氯化亞銅。

請回答下列問題：

(1)實驗室中CuC1的保存方法是___________。

(2)實驗開始時，溫度計顯示反應液溫度低于室溫，主要原因是___________。

(3)通入氧氣的目的是___________。為便于觀察和控制產生O2的速率，制備氧氣的裝置最好選用___________(填字母)

(4)三頸瓶中生成NH4[CuCl2]的總反應的離子方程式為_______。步驟Ⅳ中產生白色沉淀的化學方程式為_______。

(5)步驟V中洗滌時試劑選用95%乙醇的原因是___________。

(6)CuCl純度測定：稱取樣品0.25g置于預先放入玻璃珠30粒和10mL過量的FeCl3溶液的錐形瓶中，不斷搖動；待樣品溶解后，加水50mL和指示劑2滴；立即用0.10mol·L－1硫酸鈰標準溶液滴定至終點并記錄讀數，再重復實驗兩次，測得數據如下表。(已知：CuC1+FeCl3=CuCl2+FeCl2，Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+)

①玻璃珠的作用是___________。

②CuCl的純度為___________(保留三位有效數字)。

Answer 1

【答案】干燥（或真空、充氮氣）密閉，避光保存 氯化銨溶于水吸收了大量熱量 將三頸瓶中的NO2轉化為HNO3 B 3Cu＋4H＋＋6Cl－＋NO3－＝3[CuCl2]－＋NO↑＋2H2O NH4[CuCl2]＝CuCl↓＋NH4Cl 既除去CuCl表面附著的NH4Cl；又能迅速揮發帶走CuCl表面的水份，防止其被氧化 加速樣品溶解 75.6%

【解析】

(1)根據氯化亞銅微溶于水，不溶于乙醇，露置于潮濕的空氣中易被氧化，但在干燥的空氣中穩定，見光會分解分析；

(2). 氯化銨溶于水吸熱；

(3)氧氣把NO2氧化為HNO3 ；根據實驗要求選擇裝置；

(4)三頸瓶中銅、硝酸、鹽酸、氯化銨反應生成NH4[CuCl2]；NH4[CuCl2]用足量蒸餾水稀釋，即產生白色沉淀氯化亞銅；

(5) 根據CuCl微溶于水、不溶于乙醇分析用95%乙醇洗滌氯化亞銅的原因；

(6) ①玻璃珠可以起到攪拌、加速樣品溶解的作用； CuC1+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+得關系式CuC1～Ce4+，根據關系式計算CuCl的純度。

（1）由題可知CuCl應干燥密閉避光保存

（2）氯化銨溶解為吸熱反應，故反應開始時液體溫度低于室溫

（3）通入氧氣的目的是為了將三頸瓶中的NO2轉化為易溶于水的HNO3。制備氧氣裝置A無法判斷O2的產生速率；B中二氧化錳是雙氧水分解的催化劑，可以通過觀察氣泡、控制雙氧水的滴加速率，從而觀察和控制氧氣的生成速率；C中過氧化鈉與水的反應過于劇烈，不能很好控制產生O2的速率，故選B。

（4）銅、硝酸、鹽酸、氯化銨反應生成CuCl2－的離子方程式為3Cu＋4H＋＋6Cl－＋NO3－＝3[CuCl2]－＋NO↑＋2H2O；

NH4[CuCl2]用足量蒸餾水稀釋，即產生白色沉淀氯化亞銅，方程式為NH4[CuCl2]＝CuCl↓＋NH4Cl；

（5）CuCl微溶于水，采用95%乙醇洗滌，既除去CuCl表面附著的NH4Cl；又能迅速揮發帶走CuCl表面的水份，防止其被氧化。

（6）玻璃珠的作用為攪拌，加速樣品溶解；CuC1+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+得關系式CuC1～Ce4+，設樣品中CuC1的質量是xg，第一組數據誤差較大，應舍去；

CuC1～ Ce4+

99.5g 1mol

Xg 0.1mol·L－1×0.019L

，X=（64+35.5）×0.019×0.1

所以CuCl純度純度。