Question

8．CuCl₂、CuCl是重要的化工原料，廣泛地用作有機(jī)合成催化劑．實(shí)驗(yàn)室中以粗銅（含雜質(zhì)Fe）為原料，一種制備銅的氯化物的流程如下：

（1）上述流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是防止Cu²⁺水解．試劑X、固體J的物質(zhì)分別為B．
A．NaOH   Fe（OH）₃B．CuO    Fe（OH）₃
C．NH₃•H₂O  Fe（OH）₂        D．CuSO₄     Cu（OH）₂
（2）反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀．寫出制備CuCl的離子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（3）以石墨為電極，電解CuCl₂溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極上也會(huì)有部分CuCl析出，寫出此過程中陰極上的電極反應(yīng)式Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl．

Answer 1

分析 粗銅（含雜質(zhì)Fe）與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅，加稀鹽酸溶解，形成氯化鐵和氯化銅溶液，再加試劑x為CuO或氫氧化銅等調(diào)節(jié)pH，使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到的固體J為氫氧化鐵，溶液2為氯化銅溶液，通入二氧化硫，二氧化硫與銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl，氯化銅溶液在HCl氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl₂•2H₂O；
（1）流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是防止銅離子水解，試劑X、固體J的物質(zhì)分別為氧化銅，氫氧化鐵，根據(jù)從溶液中提取溶質(zhì)晶體的操作分析；
（2）根據(jù)信息可知：SO₂與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-；
（3）陰極上是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cu²⁺得到電子生成CuCl，結(jié)合電荷守恒配平書寫電極反應(yīng)．

解答 解：粗銅（含雜質(zhì)Fe）與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅，加稀鹽酸溶解，形成氯化鐵和氯化銅溶液，再加CuO或氫氧化銅等調(diào)節(jié)pH，使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到的固體2為氫氧化鐵，溶液2為氯化銅溶液，通入二氧化硫，二氧化硫與銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl，氯化銅溶液在HCl氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl₂•2H₂O；
（1）流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是防止銅離子水解，試劑X、固體J的物質(zhì)分別為氧化銅，氫氧化鐵，選B，
故答案為：防止Cu²⁺水解；冷卻結(jié)晶，B；
（2）根據(jù)信息可知：在加熱條件下，SO₂與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-，其反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
（3）以石墨為電極，電解CuCl₂溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極上也會(huì)有部分CuCl析出，陰極上是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cu²⁺得到電子生成CuCl，電極反應(yīng)為：Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl，
故答案為：Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl．

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)室制備氯化銅為背景，考查了物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)操作、離子檢驗(yàn)、除雜質(zhì)、離子方程式的書寫、原電池原理的應(yīng)用等，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查，難度中等．