Question

7．氯化銅是一種廣泛用于生產(chǎn)顏料、木材防腐劑等的化工產(chǎn)品．某研究小組用粗銅（含雜質(zhì)Fe）按下述流程制備氯化銅晶體（CuCl₂•2H₂O），已知氯化銅易溶于水，難溶于乙醇．

（1）為了更完全的沉淀，最適合的X試劑為C．
A．K₂Cr₂O₇      B．NaClO    C．H₂O₂         D．KMnO₄
（2）溶液1中的金屬離子有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．能檢驗溶液1中Fe²⁺的最合適的試劑①②（填編號）
①KMnO₄   ②K₃[Fe（CN）₆]③NaOH   ④KSCN
（3）實驗室采用如圖所示的裝置，可將粗銅與Cl₂反應(yīng)轉(zhuǎn)化為固體1（部分加熱和夾持裝置已略去）．
①實驗所需480mL10mol/L濃HCl配制時用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、500mL容量瓶．
②引發(fā)B中反應(yīng)的正確的操作順序是打開分液漏斗上口玻璃塞，旋開分液漏斗活塞，緩慢滴加，并用酒精燈加熱B裝置．
③有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)在濃硫酸洗氣瓶前增加吸收HCl的裝置，你認(rèn)為是否必要否（填“是”或“否”）．
（4）實驗結(jié)束時，B和D處酒精燈應(yīng)先熄滅的是D．
（5）該裝置存在缺陷，請寫出：缺少防止倒吸裝置安全瓶．
（6）①得到CuCl₂•xH₂O晶體最好采用的干燥方式是D．
A．空氣中加熱蒸干                B．空氣中低溫蒸干
C．HCl氣流中加熱烘干            D．HCl氣流中低溫烘干
②為了測定制得的氯化銅晶體（CuCl₂•xH₂O）中x的值，某興趣小組設(shè)計了以下實驗方案：稱取m g晶體溶于水，加入足量氫氧化鈉溶液、過濾、沉淀洗滌后用小火加熱至質(zhì)量不再輕為止，冷卻，稱量所得黑色固體的質(zhì)量為ng．沉淀洗滌的操作方法是向過濾器中加入水至完全浸沒沉淀，過濾，重復(fù)2～3次．

Answer 1

分析 粗銅中含有Fe，與氯氣反應(yīng)生成CuCl₂和FeCl₃，為防止水解，應(yīng)加入過量的稀鹽酸進(jìn)行溶解，并保證金屬完全反應(yīng)，溶液1中的金屬離子有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，加入試劑X目的是將溶液中Fe²⁺氧化為Fe³⁺，應(yīng)為H₂O₂，還原得到水，是綠色氧化劑，通過調(diào)節(jié)pH，使溶液中Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，過濾分離，且加入Y可以消耗氫離子且不能引入新雜質(zhì)，可以為CuO、Cu（OH）₂、CuCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃．濾液經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到CuCl₂•2H₂O，
（1）加入試劑X目的是將溶液中Fe²⁺氧化為Fe³⁺，且不引入新的雜質(zhì)最好應(yīng)為H₂O₂；
（2）Fe²⁺具有還原性，可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色；能與K₃[Fe（CN）₆]反應(yīng)得到藍(lán)色鐵氰化亞鐵藍(lán)色沉淀；
（3）①實驗所需480mL10mol/L濃HCl配制時用到的玻璃儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、500mL容量瓶；
②引發(fā)B中反應(yīng)的操作是：打開分液漏斗上口玻璃塞，旋開分液漏斗活塞，緩慢滴加，并用酒精燈加熱B裝置；
③由于HCl不影響氯氣和粗銅的反應(yīng)的產(chǎn)物，且可以抑制氯化銅水解，氯氣中混有的HCl不需要除去；
（4）防止E中溶液倒吸，發(fā)生危險；
（5）該裝置缺少防止倒吸裝置，在D、E之間添加防倒吸的安全瓶；
（6）①CuCl₂•xH₂O晶體加熱容易分解，且氯化銅易水解，應(yīng)在HCl氣流中低溫烘干；
②氯化銅溶液中加入足量氫氧化鈉溶液、過濾得到沉淀為氫氧化銅，沉淀洗滌的操作方法是：向過濾器中加入水至完全浸沒沉淀，過濾，重復(fù)2～3次；

解答 解：（1）加入試劑X目的是將溶液中Fe²⁺氧化為Fe³⁺，X應(yīng)為H₂O₂，還原得到水，是綠色氧化劑，A．K₂Cr₂O₇、B．NaClO、D．KMnO₄ 能氧化亞鐵離子為鐵離子，但都會引入新的雜質(zhì)，故選C，
故答案為：C；
（2）①Fe²⁺具有還原性，可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，用高錳酸鉀溶液可以檢驗Fe²⁺，故①正確；
②Fe²⁺能與K₃[Fe（CN）₆]反應(yīng)得到藍(lán)色鐵氰化亞鐵藍(lán)色沉淀，故②正確；
③鐵離子、銅離子均與NaOH反應(yīng)生成沉淀，影響亞鐵離子檢驗，故③錯誤；
④鐵離子與KSCN反應(yīng)，溶液呈紅色，不能檢驗Fe²⁺，故④錯誤；
故答案為：①②；
（3）①實驗所需480mL10mol/L濃HCl配制時用到的玻璃儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、500mL容量瓶，
故答案為：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、500mL容量瓶；
②引發(fā)B中反應(yīng)的操作是：打開分液漏斗上口玻璃塞，旋開分液漏斗活塞，緩慢滴加，并用酒精燈加熱B裝置；裝置B中制取氯氣，二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣、水，反應(yīng)離子方程式為：+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：打開分液漏斗上口玻璃塞，旋開分液漏斗活塞，緩慢滴加，并用酒精燈加熱B裝置；
③HCl對反應(yīng)沒有影響，且可以抑制氯化銅水解，不需要在濃硫酸洗氣瓶前增加吸收HCl的裝置，
故答案為：否；
（4）應(yīng)先熄滅D處酒精燈，后熄滅B處酒精燈，防止E中溶液倒吸，發(fā)生危險，故
答案為：D；
（5）該裝置缺少防止倒吸裝置，在D、E之間添加防倒吸的安全瓶，
故答案為：缺少防止倒吸裝置安全瓶；
（6）①CuCl₂•xH₂O晶體加熱容易分解，且氯化銅易水解，應(yīng)在HCl氣流中低溫烘干，
故答案為：D；
②氯化銅溶液中加入足量氫氧化鈉溶液、過濾得到沉淀為氫氧化銅，沉淀洗滌的操作方法是：向過濾器中加入水至完全浸沒沉淀，過濾，重復(fù)2～3次，
故答案為：向過濾器中加入水至完全浸沒沉淀，過濾，重復(fù)2～3次．

點評 本題考查化學(xué)工藝流程及實驗制備，涉及對實驗裝置與操作及試劑的分析評價、物質(zhì)分離提純、化學(xué)平衡移動、化學(xué)計算等，要求學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用能力，題目難度中等．