Question

20．實驗室中用氯氣與粗銅（雜質只有Fe）反應，制備銅的氯化物的流程如下．

（1）實驗室采用下圖所示的裝置，完成反應①，有關儀器接口按氣流方向連接的正確順序是：a→d、e、h、i、f、g、b（鐵架臺、鐵夾省略）．其中裝置B的作用是尾氣處理．

（2）連接好裝置后，加入藥品前，應該進行的實驗操作是檢查裝置氣密性．實驗中大試管需要加熱，加熱前應進行的一步重要操作是通入一段時間的氯氣，將裝置中的空氣排盡，反應時，在盛粗銅粉的試管中觀察到的現(xiàn)象是棕黃色的煙．
（3）上述流程中試劑X可以是氧化銅或氫氧化銅，固體1需要加稀鹽酸溶解，其理由是抑制氯化銅、氯化鐵水解（或抑制Cu²⁺、Fe³⁺水解）；操作2需在HCl氣流中經過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等步驟．
（4）若開始取的粗銅與足量Cl₂反應，經上述流程制備CuCl₂•2H₂O，最終得到干燥產品的產量比理論值增大；（填“增大”、“減小”、“沒有變化”）分析出現(xiàn)此情況的主要原因加入試劑X為CuO生成了CuCl₂，使產品增加．

Answer 1

分析 粗銅中雜質只有Fe，與氯氣反應得到固體甲中有氯化銅、氯化鐵，用鹽酸溶解，抑制氯化銅、氯化鐵水解，溶液1中加入X調節(jié)溶液pH，得到溶液2，經過系列操作得到CuCl₂•2H₂O，故溶液2為CuCl₂溶液，則調節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉化為Fe（OH）₃沉淀，過濾除去，試劑X可以為CuO、氫氧化銅等，結合題目信息可知，氯化銅溶液，加少量鹽酸，抑制氯化銅水解，再蒸發(fā)濃縮、冷卻到26～42℃結晶得到CuCl₂•2H₂O，再經過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體，以此解答該題．

解答 解：粗銅中雜質只有Fe，與氯氣反應得到固體甲中有氯化銅、氯化鐵，用鹽酸溶解，抑制氯化銅、氯化鐵水解，溶液1中加入X調節(jié)溶液pH，得到溶液2，經過系列操作得到CuCl₂•2H₂O，故溶液2為CuCl₂溶液，則調節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉化為Fe（OH）₃沉淀，過濾除去，試劑X可以為CuO、氫氧化銅等，結合題目信息可知，氯化銅溶液，加少量鹽酸，抑制氯化銅水解，再蒸發(fā)濃縮、冷卻到26～42℃結晶得到CuCl₂•2H₂O，再經過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體，
（1）A裝置制備氯氣，C裝置吸收氯氣中的HCl，E裝置干燥氯氣，D裝置中Cu與氯氣反應，B裝置吸收未反應的氯氣，防止污染空氣，按氣流方向連接各儀器接口順序是：a→d、e→h、i→f、g→b，裝置B裝有NaOH溶液，可與氯氣反應，用作尾氣處理，防止氯氣污染環(huán)境，
故答案為：d、e、h、i、f、g、b；尾氣處理；
（2）連接好裝置后，加入藥品前，應該進行的實驗操作是檢查裝置氣密性，實驗中大試管需要加熱，加熱前應進行的一步重要操作是通入一段時間的氯氣，防止銅被氧化生成氧化銅，將裝置中的空氣排盡，反應時，在盛粗銅粉的試管中觀察到的現(xiàn)象是棕黃色的煙．
故答案為：檢查裝置氣密性；通入一段時間的氯氣，將裝置中的空氣排盡；棕黃色的煙；
（3）調節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉化為Fe（OH）₃沉淀，過濾除去，且不能引入新雜質，而氫氧化鈉、氨水、硫酸銅均引入雜質，氯化銅、氯化鐵在溶液中會發(fā)生水解，用鹽酸溶解，可以抑制氯化銅、氯化鐵水解，蒸發(fā)濃縮時，為防止水解應在HCl氣流中加熱、冷卻到26～42℃結晶得到CuCl₂•2H₂O，再經過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體，
故答案為：氧化銅或氫氧化銅；抑制氯化銅、氯化鐵水解（或抑制Cu²⁺、Fe³⁺水解）；HCl；冷卻結晶；
（4）在調節(jié)溶液pH時，加入CuO反應生成了CuCl₂，使產品質量增加，
故答案為：增大；加入試劑X為CuO生成了CuCl₂，使產品增加．

點評 本題考查實驗制備方案，為高考常見題型，涉及對裝置的分析評價、物質的分離提純、對操作的分析評價、含量測定等，注意對題目信息的提取應用，側重考查學生分析解決問題的能力、知識遷移運用能力，難度中等．