Question

3．氯化銅是一種廣泛用于生產(chǎn)顏料、木材防腐劑等的化工產(chǎn)品．某研究小組用粗銅（含雜質(zhì)Fe）按下述流程制備氯化銅晶體（CuCl₂•2H₂O）．

（1）實驗室采用如圖所示的裝置，可將粗銅與Cl₂反應(yīng)轉(zhuǎn)化為固體1（部分儀器和夾持裝置已略去）．

①儀器A的名稱是分液漏斗．
②裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
③有同學(xué)認為應(yīng)在濃硫酸洗氣瓶前增加吸收HCl的裝置，你認為是否必要（填“是”或“否”）否．
④裝置Ⅳ中盛裝的試劑是NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯氣，防止空氣污染．
（2）在CuCl₂溶液轉(zhuǎn)化為CuCl₂•2H₂O的操作過程中，發(fā)現(xiàn)溶液顏色由藍色變?yōu)辄S綠色．小組同學(xué)欲探究其原因．
已知：在氯化銅溶液中有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：
Cu（H₂O）₄²⁺（aq）+4Cl^-（aq）?CuCl₄^2-（aq）+4H₂O（l）
  藍色　　　　　　　　　　　黃色
①上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式是K=$\frac{c（CuC{{l}_{4}}^{2-}）}{c[Cu（{H}_{2}O{）_{4}}^{2+}]•{c}^{4}（C{l}^{-}）}$．
若增大氯離子濃度，K值（填“增大”、“減小”或“不變”）不變．
②現(xiàn)欲使溶液由黃色變成黃綠色或藍色，請寫出兩種可采用的方法a．加水稀釋 b．加硝酸銀溶液．

Answer 1

分析 粗銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅和氯化鐵，加入鹽酸至固體完全溶解，得到溶液1，加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH除去鐵離子，過濾得到氯化銅溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到氯化銅晶體，
（1）①儀器A是分液漏斗；
②裝置B中制取氯氣，二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣、水；
③氯化氫氣體和銅不反應(yīng)，不影響氯氣和銅發(fā)生的反應(yīng)；
④實驗中的反應(yīng)物之一為氯氣，能污染大氣，所以需要處理尾氣；
（2）①生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值為平衡常數(shù)，注意水量的改變對水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一個常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去；平衡常數(shù)只受溫度影響，與離子濃度無關(guān)；
②根據(jù)平衡移動原理分析．

解答 解：（1）①儀器A是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②裝置B中制取氯氣，二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣、水，反應(yīng)離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
③氯化氫氣體和銅不反應(yīng)，不影響氯氣和銅發(fā)生的反應(yīng)，沒有必要增加吸收HCl的裝置，
故答案為：否；
④實驗中的反應(yīng)物之一為氯氣，能污染大氣，所以需要處理尾氣，一般用NaOH溶液吸收，
故答案為：NaOH溶液，吸收多余的氯氣，防止空氣污染；
（2）①Cu（H₂O）₄²⁺（aq）+4Cl^-（aq）?CuCl₄^2-（aq）+4H₂O（l）的平衡常數(shù)為k=$\frac{c（CuC{{l}_{4}}^{2-}）}{c[Cu（{H}_{2}O{）_{4}}^{2+}]•{c}^{4}（C{l}^{-}）}$，平衡常數(shù)隨溫度變化，若增大氯離子濃度，K值不變，
故答案為：$\frac{c（CuC{{l}_{4}}^{2-}）}{c[Cu（{H}_{2}O{）_{4}}^{2+}]•{c}^{4}（C{l}^{-}）}$，不變；
②現(xiàn)欲使溶液由黃色變成藍色，平衡逆移，可以加水稀釋或者加硝酸銀溶液來減小減少Cl^-的濃度，
故答案為：加水稀釋，加硝酸銀溶液．

點評 本題考查學(xué)生對工藝流程理解、實驗裝置的理解、平衡移動、平衡常數(shù)，物質(zhì)分離提純等，難度中等．