Question

2．氯化亞銅晶體呈白色，熔點為430℃，沸點為1490℃，見光分解，露置于潮濕空氣中易被氧化．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，一種制備銅的氯化物的流程如圖．

按要求回答下列問題：
（1）CuCl中Cu元素的化合價為+1價．操作②為加少量鹽酸，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥
（2）溶液1可加試劑X用于調節(jié)pH，以除去雜質，試劑 X和固體J分別是c（填序號）．
a．NaOH   Fe（OH）                               b．NH₃•H₂O  Fe（OH）₂
c．CuO    Fe（OH）₃                   d．CuSO₄     Cu（OH）₂
（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：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（4）實驗室保存新制CuCl晶體的方法是避光、密封保存．
（5）氯化亞銅的定量分析：
①稱取樣品0.250g和10mL過量的FeCl₃溶液于250mL錐形瓶中，充分溶解．
②用0.100mol•L^-1硫酸鈰標準溶液滴定．
已知：CuCl+FeCl₃=CuCl₂+FeCl₂、Fe2++Ce4+=Fe³⁺+Ce³⁺．
三次平行實驗結果如表（平行實驗結果相差不能超過1%）：

平行次數(shù)	1	2	3
0.250g樣品消耗硫酸鈰標準溶液的體積（mL）	24.35	24.05	23.95

則樣品中CuCl的純度為95.5%（結果保留三位有效數(shù)字）．
（6）如圖所示將氯氣從a通入與粗銅反應（鐵架臺、鐵夾、酒精燈省略），

①反應時，盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是產生大量棕黃色煙．
②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F(xiàn)e、C）制品盛裝該溶液會發(fā)生電化學腐蝕，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．該電化學腐蝕過程中的正極反應式為ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

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，再經過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體，據(jù)此分析（1）～（4）；
（5）依據(jù)方程式中各反應物量之間的關系計算CuCl的純度，CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂，F(xiàn)e²⁺+Ce⁴⁺=Fe³⁺+Ce³⁺，CuCl～Ce⁴⁺，所給數(shù)據(jù)及平行實驗結果相差不能超過1%，體積為24.35mL，誤差大舍去．
（6）①Cu與Cl₂反應產生大量棕黃色煙（CuCl₂）；
②正極上ClO^-得電子生成Cl^-．

解答 解：（1）CuCl中銅元素+1價；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；
故答案為：+1價；加少量鹽酸，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥；
（2）用于調節(jié)pH以除去溶液1雜質可加試劑具有與酸反應，且不引入Cu²⁺之外的離子，故用CuO或Cu₂（OH）或Cu₂（OH）₂CO₃，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；
故答案為：c；
（3）根據(jù)信息可知：在加熱條件下，SO₂與銅離子反應生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-，其反應的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
（4）由于CuCl見光分解、露置于潮濕空氣中易被氧化，應避光、密封保存；
故答案為：避光、密封保存；
（5）根據(jù)題目中所給數(shù)據(jù)及平行實驗結果相差不能超過1%，體積為24.35mL，誤差大舍去，滴定0.25g樣品消耗硫酸鈰標準溶液的平均體積為24mL，結合方程式可知：CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂，CuCl的純度為24×10^-3L×0.1 mol•L^-1×99.5g•mol^-1÷0.25g×100%=95.5%；
故答案為：95.5%；
（6）①Cu與Cl₂反應產生大量棕黃色煙（CuCl₂），則反應時盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是產生大量棕黃色煙；
故答案為：產生大量棕黃色煙；
②反應后，盛有NaOH溶液的廣口瓶中生成NaClO溶液，該溶液具有漂白、消毒作用，若用鋼鐵（含F(xiàn)e、C）制品盛裝該溶液會發(fā)生電化腐蝕，ClO^-得電子作正極生成Cl^-，則正極上的電極方程式為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-；
故答案為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

點評 本題考查了實驗室制備氯化銅和氯化亞銅，涉及物質的制備實驗操作、除雜質、離子方程式的書寫、氧化還原滴定、原電池原理的應用等，題目涉及的知識點較多，側重于基礎知識的綜合應用的考查．