Question

氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛地用作有機合成催化劑。
實驗室中以粗銅（含雜質Fe）為原料，某種制備銅的氯化物的流程如下。

按要求回答下列問題：
（1）操作①的名稱是______________，檢驗溶液2中是否含有雜質離子的試劑是                  。操作②需在氯化氫氣流中經過加熱濃縮、       、過濾、洗滌、干燥。
（2）上述流程中，所得固體1需要加稀鹽酸溶解，其理由是                       ；
溶液1可加試劑X用于調節pH以除去雜質， X可選用下列試劑中的（填序號）___________。
a．NaOH         b．NH₃·H₂O        c．CuO       d．CuSO₄
（3）反應②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀。寫出制備CuCl的離子方程式：                                                   。
（4）現用如圖所示的實驗儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應（鐵架臺、鐵夾省略）。

①按氣流方向連接各儀器接口順序是：a→  、　　→　　、　　→　　、　　→　　　。實驗開始前要進行一步重要操作，其操作名稱是                          。
②反應時，盛粗銅粉的試管中的現象是                              。
③反應后，盛有NaOH溶液的廣口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用鋼鐵（含Fe、C）制品盛裝該溶液會發生電化腐蝕，鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀，溶液會失去漂白、殺菌消毒功效。該電化腐蝕過程中的正極反應式為               。

Answer 1

（1）過濾；KSCN溶液；冷卻結晶（結晶）
（2）抑制氯化銅、氯化鐵水解（1分）； c（1分）
（3）2Cu^2＋＋2Cl^－＋SO₂＋2H₂O2CuCl↓+4H^＋＋SO₄^2－ （2分）
（4）①ｄｅｊｈｆｇｂ（2分）；　檢查裝置的氣密性（1分）
②產生大量棕黃色煙（1分）
③ClO^－+2e^－+H₂O=Cl^－+2OH^－（2分）

試題分析：（1）經過操作①得到固體和溶液，所以該操作為過濾；雜質Fe與Cl₂反應轉化為Fe³⁺，所以用KSCN溶液檢驗；熱溶液經過冷卻結晶可得到晶體。
（2）CuCl₂和FeCl₃均為強酸弱堿鹽，能發生水解反應，水解產物均有HCl，加稀鹽酸溶解，能抑制氯化銅、氯化鐵水解；試劑X作用為消耗H⁺，調節pH使雜質Fe³⁺轉化為沉淀而除去，CuSO₄不能消耗H⁺，NaOH與NH₃?H₂O會產生新的雜質離子，CuO既能消耗H⁺，又不會產生新雜質，故c項正確。
（3）溶液2含有CuCl₂，通入一定量的的SO₂，生成白色沉淀CuCl，發生氧化還原反應，SO₂為還原劑，被氧化為SO₄²?，所以離子方程式為2Cu^2＋＋2Cl^－＋SO₂＋2H₂O2CuCl↓+4H^＋＋SO₄^2－
（4）①KMnO₄與濃鹽酸制取的Cl₂含有HCl和H₂O，連接d e，用飽和食鹽水除去HCl，連接j h，用濃硫酸除去H₂O，然后連接f g，Cl₂與Cu反應，再連接b，用NaOH溶液吸收未反應的Cl₂；與氣體有關的實驗，實驗開始前必需檢驗裝置的氣密性。
②Cl₂與Cu反應的現象為：產生大量棕黃色煙。
③溶液會失去漂白、殺菌消毒功效，說明ClO?在正極上得電子，發生還原反應，正極方程式為：ClO^－+2e^－+H₂O=Cl^－+2OH^－