Question

【題目】氯化亞銅(CuCl)可用作催化劑、殺菌劑、媒染劑、脫色劑。CuCl是一種白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇，在潮濕的空氣中易被氧化。實驗室采用如圖裝置和下列步驟制備氯化亞銅。

步驟1：在三頸燒瓶中加入20%鹽酸、食鹽、銅屑，加熱至60～70℃，開動攪拌器，同時從c口緩慢通入氧氣，制得Na[CuCl2]溶液。

步驟2：反應完全后，冷卻，過濾，濾液用適量的水稀釋，析出CuCl。

步驟3：過濾，分別用鹽酸、乙醇洗滌濾出的固體。

步驟4：在真空干燥器中60～70 ℃干燥2h，冷卻后得到產品。

回答下列問題：

(1)質量分數為20%的鹽酸密度為1.1g/cm3，物質的量濃度為___________；配制20%鹽酸需要的玻璃儀器有：__________、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。

(2)步驟1中制得Na[CuCl2]的化學方程式為________________________________。

(3)根據“步驟2中用水稀釋濾液能得到CuCl”推測，濾液中存在的平衡是____________。

(4)析出的CuCl晶體不用水而用鹽酸、乙醇分別洗滌的目的是__________________。

(5)測定產品中氯化亞銅的質量分數，實驗過程如下：

準確稱取制備的氯化亞銅產品0.25 g，將其置于足量的FeCl3溶液中，待樣品全部溶解后，加入適量稀硫酸，用0.10 mol/L的硫酸鈰[Ce(SO4)2]標準溶液滴定到終點，消耗硫酸鈰溶液24.50 mL，反應中Ce4+被還原為Ce3+。(已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2)

①硫酸鈰標準溶液應盛放在________(填“酸”或“堿”)式滴定管中。

②產品中氯化亞銅的質量分數為________。

Answer 1

【答案】6.0mol/L 量筒 4HCl(濃)+4NaCl+4Cu+O24Na[CuCl2]+2H2O [CuCl2]-(aq) CuCl(s)+Cl-(aq) 用鹽酸洗滌可以減小溶解導致的損失；用乙醇洗滌可以使晶體迅速干燥，避免CuCl被氧化 酸 97.51%

【解析】

(1)根據物質的量濃度與質量分數換算關系可得該溶液的物質的量濃度為c=；配制20%鹽酸，由于溶質為液體，所以需要的玻璃儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管；

(2)根據步驟I所述可知：NaCl、HCl、Cu、O2在加熱時服用產生Na[CuCl2]，同時產生H2O，根據原子守恒、電子守恒，可得反應的化學方程式為：4HCl(濃)+4NaCl+4Cu+O24Na[CuCl2]+2H2O；

(3)步驟2操作是反應完全后，冷卻，過濾，濾液用適量的水稀釋，析出CuCl，說明[CuCl2]-在溶液中存在電離平衡：[CuCl2]-(aq)CuCl(s)+Cl-(aq)，加水稀釋，平衡正向移動，[CuCl2]-轉化為CuCl沉淀；

(4)析出的CuCl晶體不用水而用鹽酸、乙醇洗滌，是因為用鹽酸洗滌可以減小溶解導致的損失；用乙醇洗滌是利用乙醇容易揮發的特性，可以使晶體迅速干燥，避免CuCl被氧化；

(5)硫酸鈰是強酸弱堿鹽，水解使溶液顯酸性，所以應該盛放在酸式滴定管中；

根據反應前后電子轉移數目相等，可得關系式：CuCl～FeCl2～Ce(SO4)2，n(CuCl)=n[Ce(SO4)2]= 0.10 mol/L×0.0245L=0.00245mol，m(CuCl)= 0.00245mol×99.5g/mol=0.244g，所以產品中氯化亞銅的質量分數為(0.244g÷0.25 g) ×100%=97.51%。