Question

1．CuCl₂、CuCl廣泛用于有機(jī)合成的催化劑．CuCl₂容易潮解； CuCl白色粉末，微溶于水，溶于濃鹽酸和氨水生成絡(luò)合物，不溶于乙醇．
已知：i．CuCl₂+Cu+2HCl（濃）?2H[CuCl₂]（無色）$\stackrel{稀釋}{?}$2CuCl↓（白色）+2HCl
ii．副反應(yīng)：CuCl+H₂O?CuOH+2HCl；  CuCl+Cl^-═[CuCl₂]^-
（1）制取CuCl₂裝置如圖：

①A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是MnO₂+2Cl^-+4H⁺═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
②C、E 裝置中盛放的是濃硫酸，作用是濃硫酸有吸水性，C、E防止CuCl₂潮解．
③B中選擇飽和食鹽水而不用蒸餾水的原因是由于Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；氯化鈉電離出的Cl^-，增大Cl^-濃度，平衡左移，抑制了Cl₂和H₂O的反應(yīng)，減少了Cl₂消耗．
（2）制取CuCl流程如圖：

①反應(yīng)①中加入NaCl的目的是增大Cl^-濃度，有利于生成HCuCl₂；但是Cl^-濃度過高，CuCl產(chǎn)率降低，原因是當(dāng)Cl^-濃度過高時(shí)，CuCl+Cl^-?[CuCl₂]^2-，會(huì)使CuCl溶解而降低產(chǎn)率．
②CuCl在潮濕的環(huán)境中易被氧化為Cu₂（OH）₃Cl，反應(yīng)的方程式為4CuCl+4H₂O+O₂═2Cu₂（OH）₃Cl+2HCl．
③利用膜電解法制取CuCl，陰極電極反應(yīng)式為Cu²⁺+Cl^-+e^-═CuCl（Cu²⁺+e^-═Cu⁺）．
④用乙醇洗滌沉淀Y的原因?yàn)橄慈�CuCl沉淀表面的雜質(zhì)，減少溶解損耗；乙醇的沸點(diǎn)低，有利于干燥．

Answer 1

分析 （1）制取CuCl₂：A裝置制備氯氣，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，飽和食鹽水能抑制反應(yīng)Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，減少氯氣的消耗，故用B裝置中的飽和食鹽水吸收氯化氫氣體，C裝置用濃硫酸吸收水蒸氣，干燥純凈的氯氣在D中與銅生成氯化銅，最后用氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的氯氣，CuCl₂容易潮解，故在D、F間加E裝置用濃硫酸裝置中的吸收水蒸氣，據(jù)此分析；
（2）將足量的銅粉與濃鹽酸、氯化鈉加入氯化銅溶液中反應(yīng)：CuCl₂+Cu+2HCl（濃）?2H[CuCl₂]（無色），靜置分層，過濾過量的銅粉，向?yàn)V液加水稀釋，2H[CuCl₂]（無色）$\stackrel{稀釋}{?}$2CuCl↓（白色）+2HCl，過濾，用乙醇洗滌沉淀，烘干得產(chǎn)品，據(jù)此分析．

解答 解：（1）①A裝置中為二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣的反應(yīng)，離子方程式為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
②CuCl₂容易潮解，故制備氯化鐵的裝置需保持無水環(huán)境，故C、E 裝置中盛放的是濃硫酸；
故答案為：濃硫酸有吸水性，C、E防止CuCl₂潮解；
③制得的氯氣中混有氯化氫，由于Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；氯化鈉電離出的Cl^-，增大Cl^-濃度，平衡左移，抑制了Cl₂和H₂O的反應(yīng)，減少了Cl₂消耗，故B裝置中用飽和食鹽水而不用蒸餾水；
故答案為：由于Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；氯化鈉電離出的Cl^-，增大Cl^-濃度，平衡左移，抑制了Cl₂和H₂O的反應(yīng)，減少了Cl₂消耗；
（2）①反應(yīng)中加入NaCl的目的是增大Cl^-濃度，促進(jìn)CuCl₂+Cu+2HCl（濃）?2H[CuCl₂]正方向移動(dòng)，有利于生成HCuCl₂；當(dāng)Cl^-濃度過高時(shí)，CuCl+Cl^-?[CuCl₂]^2-，會(huì)使CuCl溶解而降低產(chǎn)率；
故答案為：增大Cl^-濃度，有利于生成HCuCl₂；當(dāng)Cl^-濃度過高時(shí)，CuCl+Cl^-?[CuCl₂]^2-，會(huì)使CuCl溶解而降低產(chǎn)率；
②CuCl在潮濕的環(huán)境中易被氧化為Cu₂（OH）₃Cl，反應(yīng)的方程式為：4CuCl+4H₂O+O₂═2Cu₂（OH）₃Cl+2HCl；
故答案為：4CuCl+4H₂O+O₂═2Cu₂（OH）₃Cl+2HCl；
③利用膜電解法制取CuCl，陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則為銅離子得電子化合價(jià)升高生成CuCl，故電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+Cl^-+e^-═CuCl（Cu²⁺+e^-═Cu⁺）；
故答案為：Cu²⁺+Cl^-+e^-═CuCl（Cu²⁺+e^-═Cu⁺）；
④由題可知，CuCl微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗滌沉淀可洗去CuCl沉淀表面的雜質(zhì)，減少溶解損耗；乙醇的沸點(diǎn)低，有利于干燥；
故答案為：洗去CuCl沉淀表面的雜質(zhì)，減少溶解損耗；乙醇的沸點(diǎn)低，有利于干燥．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備，涉及對(duì)工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對(duì)條件的控制選擇與理解、電解原理等，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，題目難度中等．