Question

5．氯化銅、氯化亞銅廣泛用于有機催化劑．實驗室中以粗銅（含雜質Fe）為原料，制備銅的氯化物的流程如圖1：

（1）固體1成分的化學式FeCl₃、CuCl₂．
（2）溶液1可加試劑X，用于調節(jié)pH以除去雜質，X可選用c：
a．NaOH        b．NH₃•H₂O         c．CuO        d．CuSO₄
（3）操作①的名稱過濾．檢驗溶液2是否含有雜質離子的試劑可以是KSCN溶液．
（4）操作②需在HCl氣流中加熱濃縮的原因抑制氯化銅水解．
（5）反應②是向溶液2中通入SO₂，加熱生成CuCl白色沉淀，離子方程式為2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（6）用如圖儀器及藥品制備純凈、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：a→d、e→j、h→f、g→b．
②實驗前要進行的一步重要操作是檢查裝置的氣密性．
③反應時盛粗銅粉試管的現(xiàn)象產(chǎn)生大量棕黃色煙．

Answer 1

分析 粗銅（含雜質Fe）與氯氣反應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，同時抑制氯化銅、氯化鐵水解，溶液1中加入X調節(jié)溶液pH，得到溶液乙，經(jīng)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、冷卻結晶得到CuCl₂•2H₂O，再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體，以此解答（1）～（4）；
（5）溶液2中通入SO₂，加熱生成CuCl白色沉淀，發(fā)生氧化還原反應；
（6）制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應，結合實驗裝置可知，濃鹽酸與高錳酸鉀反應生成氯氣，利用飽和食鹽水除去HCl，再利用濃硫酸干燥，然后Cu與氯氣反應，最后利用NaOH溶液吸收尾氣，該實驗連接好裝置后要檢驗氣密性，以此來解答．

解答 解：粗銅（含雜質Fe）與氯氣反應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，同時抑制氯化銅、氯化鐵水解，溶液1中加入X調節(jié)溶液pH，得到溶液乙，經(jīng)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、冷卻結晶得到CuCl₂•2H₂O，再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體，
（1）固體1成分的化學式為FeCl₃、CuCl₂，故答案為：FeCl₃、CuCl₂；
（2）不能引入新雜質，結合上述分析可知，CuO符合，故答案為：c；
（3）操作1為過濾；檢驗溶液2是否含有雜質離子（鐵離子）的試劑可以是KSCN溶液，故答案為：過濾；KSCN溶液；
（4）操作②需在HCl氣流中加熱濃縮的原因抑制氯化銅水解，故答案為：抑制氯化銅水解；
（5）反應②是向溶液2中通入SO₂，加熱生成CuCl白色沉淀，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-；
（6）制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應，結合實驗裝置可知，濃鹽酸與高錳酸鉀反應生成氯氣，利用飽和食鹽水除去HCl，再利用濃硫酸干燥，然后Cu與氯氣反應，最后利用NaOH溶液吸收尾氣，
①結合上述分析可知，除雜時導管長進短出，則氣流方向連接各儀器接口：a→d、e→j、h→f、g→b，故答案為：d；e；j；h；f；g；b；
②該實驗制備氣體并進行氣體的性質實驗，則實驗前要進行的一步重要操作是檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
③Cu與氯氣反應生成氯化銅固體，則反應時盛粗銅粉試管的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色煙，故答案為：產(chǎn)生大量棕黃色煙．

點評 本題考查物質的制備實驗及性質實驗，為高頻考點，把握制備流程中的反應、實驗裝置的作用等為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的綜合考查，題目難度中等．