Question

【題目】(12 分)堿式氯化銅是重要的無機殺菌劑。

（1）堿式氯化銅有多種制備方法

①方法1: 45 ~ 50℃時,向CuCl懸濁液中持續通入空氣得到Cu2 (OH)2 Cl2·3H2O, 該反應的化學方程式為_________________________。

②方法2: 先制得CuCl2,再與石灰乳反應生成堿式氯化銅。Cu與稀鹽酸在持續通入空氣的條件下反應生成CuCl2,Fe3+對該反應有催化作用,其催化原理如圖所示。 M'的化學式為______。

（2）堿式氯化銅有多種組成,可表示為Cua(OH)bClc·xH2O。 為測定某堿式氯化銅的組成, 進行下列實驗: ①稱取樣品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A; ②取25. 00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0. 1722 g;③另取25. 00 mL溶液A,調節pH 4 ~ 5,用濃度為0.08000 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)標準溶液滴定Cu2+ (離子方程式為Cu2++ H2Y2-CuY2-+2H+),滴定至終點,消耗標準溶液30.00 mL。通過計算確定該樣品的化學式(寫出計算過程)。

Answer 1

【答案】

（1）①4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O

②Fe2+

（2）n(Cl-)=n(AgCl)×==4.800×10-3mol

n(Cu2+)=n(EDTA)×

=0.08000 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1×=9.600×10-3 mol

n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3 mol－4.800×10-3 mol=1.440×10-2 mol

m(Cl-)=4.800×10-3 mol×35.5 g· mol -1 =0.1704 g

m(Cu2+)=9.600×10-3 mol×64 g· mol -1 =0.6144 g

m(OH-)=1.440×10-2 mol×17 g· mol -1 =0.2448 g

n(H2O)==4.800×10-3 mol

a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1

化學式為Cu2 (OH)3Cl·H2O

【解析】

（1）①分析CuCl懸濁液中持續通入空氣得到Cu2 (OH)2 Cl2·3H2O，可以發現Cu元素的化價升高了，所以氧氣肯定做了該反應的氧化劑，根據化合價升降總數相等并結合質量守恒定律，可以寫出該反應的化學方程式為4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O。

②由催化原理示意圖可知， M'先與H+、O2反應生成M，M再被Cu還原為Cu2+，所以M'的化學式為Fe2+。

（2）由實驗②可以求出該樣品中所含Cl-的物質的量，由氯離子守恒得：

n(Cl-)=n(AgCl)×==4.800×10-3mol

由實驗③結合反應信息Cu2++ H2Y2-CuY2-+2H+，可以求出樣品中所含Cu元素的物質的量：

n(Cu2+)=n(EDTA)×

=0.08000 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1×=9.600×10-3 mol

再由化合物中電荷守恒得：

n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3 mol－4.800×10-3 mol=1.440×10-2 mol

分別求出這3種離子的質量，根據質量守恒，求出H2O的質量：

m(Cl-)=4.800×10-3 mol×35.5 g· mol -1 =0.1704 g

m(Cu2+)=9.600×10-3 mol×64 g· mol -1 =0.6144 g

m(OH-)=1.440×10-2 mol×17 g· mol -1 =0.2448 g

再求出結晶水的物質的量：

n(H2O)==4.800×10-3 mol

最后求出各粒子的個數之比，寫出化學式：

因為a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ，所以該樣品的化學式為Cu2 (OH)3Cl·H2O