Question

【題目】氯化銅和氯化亞銅都是重要的化原料，常用作石油工業脫臭脫硫和純化劑、印染媒染劑等。某研究小組用粗銅(含雜質Fe)為原料制備CuCl2·2H2O晶體，再用CuCl2·2H2O晶體制各CuCl。

[制備CuCl2·2H2O晶體]

（1）儀器B的名稱是________________；B中反應的離子方程式為_______________________________。

（2）裝置C中粗銅粉末與氣體充分反應時的生成物是______________________(填化學式)。反應完成后，將C中的固體用稀鹽酸完全溶解、再加入試劑M除雜，經一系列操作便可獲得CuCl2·2H2O晶體。

①試劑M應當選用___________(填正確答案字母編號)

a.Cu(NO3)2 b.NaOH c.CuO d.NH3·H2O e.Cu(OH)2

②溶解C中生成物固體時，有時會加入少量雙氧水，目的是____________________。

③設計簡易實驗方案確定所CuCl2·2H2O晶體中不含鐵化合物:________________________。

[制備CuCl固體]

將CuCl2·2H2O晶體在HCl氣流中加熱到140℃得無水CuCl2，再加熱到300℃以上可獲得CuCl固體。

（3）將CuCl2·2H2O晶體在HCl氣流中加熱脫水的原因是__________________。

（4）為測定CuCl固體的產率，進行如下定量分析:

①將10.26gCuCl2·2H2O晶體先加熱到140℃，再加熱到300℃以上，充分反應后，將所得固休平均三份，分別轉移至三個錐形瓶中。

②分別在三個錐形瓶中加過量FeCl3溶液不斷振蕩，使固體迅速溶解，再加入2滴1，10—鄰菲啰啉一硫酸亞鐵絡合物作指示劑。

③用1.00mol/L的硫酸鈰[Ce(SO4)2]標準液進行滴定。平行測定三份樣品溶液，消耗硫酸鈰[Ce(SO4)2]標準溶液的平均體積為19.40mL。

反應原理:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2，Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+

根據上述定量實驗計算CuCl的產率為________________________。

Answer 1

【答案】 圓底燒瓶或燒瓶 MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O CuCl2，FeCl3 c、e 將鐵元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+)，便于沉降分離 取少量晶體加水溶解后，滴加KSCN溶液，沒有出現血紅色，證明晶體不含鐵化合物 防止Cu2+(或CuCl2)水解 97%或0.97

【解析】試題分析：本題以氯化銅晶體和氯化亞銅的工業制備為題材，主要考查Cl2與Fe、Cl2與Cu的反應原理及制取Cl2的離子方程式的書寫、離子檢驗方案的設計、基本實驗儀器的識記，

考查考生實驗分析能力、鹽類水解知識的綜合運用能力和化學計算的能力

解析：（1）儀器B是圓底燒瓶，其中發生的反應為：MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O，離子方程式為：MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O。正確答案：圓底燒瓶、MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O。（2）C中發生的反應為：Cu+Cl2 CuCl2、2Fe+3Cl2 2FeCl3，所以生成物是CuCl2、FeCl3，①將生成的固體溶解在稀鹽酸中后，制取氯化銅晶體前需要除去FeCl3，給出的五種試劑中，a、不能除去Fe3+且會引入NO3-，b、d都會引入雜質陽離子不適合， 而c、e分別可以消耗溶液中的H+使溶液pH升高，從而使得Fe3+逐漸沉淀，所以應該選ce。②當裝置C中Fe反應不充分時，Fe溶解在鹽酸中生成Fe2+，在用CuO或者Cu(OH)2調節溶液pH值時不能生成沉淀除去，這樣制取的氯化銅晶體就會含有雜質，所以必須先將Fe2+氧化成Fe3+。所以加入雙氧水的目的是將Fe2+氧化成Fe3+，便于沉降分離。③CuCl2·2H2O晶體中可能含有的雜質是由于Fe3+沉淀不完全而混入的FeCl3，檢驗方法是：取少量晶體加水溶解后，滴加KSCN溶液，沒有出現血紅色，證明晶體不含鐵化合物。正確答案：CuCl2，FeCl3、ce 、將鐵元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+)，便于沉降分離、 取少量晶體加水溶解后，滴加KSCN溶液，沒有出現血紅色，證明晶體不含鐵化合物。（3）CuCl2·2H2O晶體直接加熱脫水時，由于Cu2+水解及HCl的揮發等原因，最終得到的是CuO，所以脫水過程中必須設法避免CuCl2的水解，“在HCl氣流中加熱到140℃得無水CuCl2”，可以利用體系中存在的HCl抑制CuCl2水解。正確答案：防止CuCl2水解。（4）CuCl2·2H2O CuCl2+2H2O；2CuCl22CuCl+Cl2，因此10.26g晶體理論上可以得到CuCl：。測定過程中，CuCl→FeCl2→Ce(SO4)2，所以實驗測得每份樣品中CuCl：，則CuCl的產率為。正確答案：97%。