Question

【题目】氯化铜和氯化亚铜都是重要的化原料，常用作石油工业脱臭脱硫和纯化剂、印染媒染剂等。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)为原料制备CuCl2·2H2O晶体，再用CuCl2·2H2O晶体制各CuCl。

[制备CuCl2·2H2O晶体]

（1）仪器B的名称是________________；B中反应的离子方程式为_______________________________。

（2）装置C中粗铜粉末与气体充分反应时的生成物是______________________(填化学式)。反应完成后，将C中的固体用稀盐酸完全溶解、再加入试剂M除杂，经一系列操作便可获得CuCl2·2H2O晶体。

①试剂M应当选用___________(填正确答案字母编号)

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

②溶解C中生成物固体时，有时会加入少量双氧水，目的是____________________。

③设计简易实验方案确定所CuCl2·2H2O晶体中不含铁化合物:________________________。

[制备CuCl固体]

将CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热到140℃得无水CuCl2，再加热到300℃以上可获得CuCl固体。

（3）将CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热脱水的原因是__________________。

（4）为测定CuCl固体的产率，进行如下定量分析:

①将10.26gCuCl2·2H2O晶体先加热到140℃，再加热到300℃以上，充分反应后，将所得固休平均三份，分别转移至三个锥形瓶中。

②分别在三个锥形瓶中加过量FeCl3溶液不断振荡，使固体迅速溶解，再加入2滴1，10—邻菲啰啉一硫酸亚铁络合物作指示剂。

③用1.00mol/L的硫酸铈[Ce(SO4)2]标准液进行滴定。平行测定三份样品溶液，消耗硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液的平均体积为19.40mL。

反应原理:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2，Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+

根据上述定量实验计算CuCl的产率为________________________。

Answer 1

【答案】 圆底烧瓶或烧瓶 MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O CuCl2，FeCl3 c、e 将铁元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+)，便于沉降分离 取少量晶体加水溶解后，滴加KSCN溶液，没有出现血红色，证明晶体不含铁化合物 防止Cu2+(或CuCl2)水解 97%或0.97

【解析】试题分析：本题以氯化铜晶体和氯化亚铜的工业制备为题材，主要考查Cl2与Fe、Cl2与Cu的反应原理及制取Cl2的离子方程式的书写、离子检验方案的设计、基本实验仪器的识记，

考查考生实验分析能力、盐类水解知识的综合运用能力和化学计算的能力

解析：（1）仪器B是圆底烧瓶，其中发生的反应为：MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O，离子方程式为：MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O。正确答案：圆底烧瓶、MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O。（2）C中发生的反应为：Cu+Cl2 CuCl2、2Fe+3Cl2 2FeCl3，所以生成物是CuCl2、FeCl3，①将生成的固体溶解在稀盐酸中后，制取氯化铜晶体前需要除去FeCl3，给出的五种试剂中，a、不能除去Fe3+且会引入NO3-，b、d都会引入杂质阳离子不适合， 而c、e分别可以消耗溶液中的H+使溶液pH升高，从而使得Fe3+逐渐沉淀，所以应该选ce。②当装置C中Fe反应不充分时，Fe溶解在盐酸中生成Fe2+，在用CuO或者Cu(OH)2调节溶液pH值时不能生成沉淀除去，这样制取的氯化铜晶体就会含有杂质，所以必须先将Fe2+氧化成Fe3+。所以加入双氧水的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于沉降分离。③CuCl2·2H2O晶体中可能含有的杂质是由于Fe3+沉淀不完全而混入的FeCl3，检验方法是：取少量晶体加水溶解后，滴加KSCN溶液，没有出现血红色，证明晶体不含铁化合物。正确答案：CuCl2，FeCl3、ce 、将铁元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+)，便于沉降分离、 取少量晶体加水溶解后，滴加KSCN溶液，没有出现血红色，证明晶体不含铁化合物。（3）CuCl2·2H2O晶体直接加热脱水时，由于Cu2+水解及HCl的挥发等原因，最终得到的是CuO，所以脱水过程中必须设法避免CuCl2的水解，“在HCl气流中加热到140℃得无水CuCl2”，可以利用体系中存在的HCl抑制CuCl2水解。正确答案：防止CuCl2水解。（4）CuCl2·2H2O CuCl2+2H2O；2CuCl22CuCl+Cl2，因此10.26g晶体理论上可以得到CuCl：。测定过程中，CuCl→FeCl2→Ce(SO4)2，所以实验测得每份样品中CuCl：，则CuCl的产率为。正确答案：97%。