Question

6．氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品．某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl₂•2H₂O）．

（1）实验室采用如图所示的装置，可将粗铜与Cl₂反应转化为固体1（部分仪器和夹持装置已略去）．
①仪器A的名称是分液漏斗．
②上述整套装置气密性检查的方法连接装置，往分液漏斗中装入水，打开A的旋塞，看装NaOH溶液的瓶中是否有气泡冒出．
③有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为是否必要（填“是”或“否”）否．原因HCl与粗铜不反应，之后可被NaOH溶液吸收．
（2）试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）bd．
a．Fe₂O₃    b．CuO   c．NH₃•H₂O   d．Cu₂（OH）₂CO₃  e．CuSO₄   f．Fe
（3）在溶液2转化为CuCl₂•2H₂O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色．小组同学欲探究其原因．已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：
Cu（H₂O）₄²⁺（aq）+4Cl^-（aq）═CuCl₄^2-（aq）+4H₂O（l）
蓝色                         绿色
①取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，下列说法不正确的是a（填序号）．
a．在Y中加入NaCl固体，溶液变为蓝色
b．在Y中加入CuCl₂晶体，溶液变为绿色
c． 将Y加水稀释，发现溶液呈蓝色
d．取Y溶液用惰性电极进行电解，溶液颜色最终消失
（4）运用下列装置进行有关实验，能达到实验目的是ac

a．用装置甲及试剂可制取氯气，更换药品后还可制取氢气、二氧化碳、氧气
b．用装置乙可用于除去二氧化碳中的少量氯化氢，也可除去氯气中的少量氯化氢
c．用装置丙可分离二氧化锰和氯化锰溶液
d．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl₂•4H₂O．

Answer 1

分析 粗铜（含杂质Fe）与氯气反应生成氯化铁和氯化铜，加稀盐酸溶解，形成氯化铁和氯化铜溶液，再加CuO或氢氧化铜等调节pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的固体2为氢氧化铁，溶液2为氯化铜溶液，氯化铜溶液在HCl氛围中蒸发结晶得到CuCl₂•2H₂O，
（1）①根据装置图可知仪器名称；
②根据增加装置中压强，则在溶液中会产生气泡的原理检验装置的气密性；
③根据铜与盐酸不能反应分析解答；
（2）试剂X用于调节pH，则试剂X要能与酸反应，且不引入新杂质；
（3）根据平衡移动原理，在Y中加入NaCl固体，平衡向右移动，在Y中加入CuCl₂晶体，溶液中Cu（H₂O）₄²⁺浓度增大，平衡向右移动，将Y加水稀释，平衡向逆反应移动，取Y进行电解，铜离子放电，生成铜单质，据此答题；
（4）a．装置甲适用于固、液不加热制气体的反应；
b．用装置乙用于除去二氧化碳中的少量氯化氢，气体应长进短出；
c．用装置丙为过滤，可分离固体和溶液；
d．锰离子能水解，生成氯化氢能挥发，且MnCl₂•4H₂O受热易失去结晶水，所以从氯化锰溶液制MnCl₂•4H₂O，应在氯化氢环境中，采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到MnCl₂•4H₂O；

解答 解：粗铜（含杂质Fe）与氯气反应生成氯化铁和氯化铜，加稀盐酸溶解，形成氯化铁和氯化铜溶液，再加CuO或氢氧化铜等调节pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的固体2为氢氧化铁，溶液2为氯化铜溶液，氯化铜溶液在HCl氛围中蒸发结晶得到CuCl₂•2H₂O，
（1）①根据装置图可知仪器A的名称是分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
②整套装置气密性检查的方法是连接装置，往分液漏斗中装入水，打开A的旋塞，看装NaOH溶液的瓶中是否有气泡冒出，
故答案为：连接装置，往分液漏斗中装入水，打开A的旋塞，看装NaOH溶液的瓶中是否有气泡冒出；
③HCl与粗铜不反应，之后可被NaOH溶液吸收，所以氯气中的氯化氢不需要除去，
故答案为：否，HCl与粗铜不反应，之后可被NaOH溶液吸收；
（2）试剂X用于调节pH，则试剂X要能与酸反应，且不引入新杂质，所以可以用氧化铜 或碱式碳酸铜，故选bd；
（3）a．在Y中加入NaCl固体，溶液中氯离子浓度增大，平衡向右移动，溶液变为绿色，可以能够证明CuCl₂溶液中转化关系，故a错误；
b．在Y中加入CuCl₂晶体，溶液中Cu（H₂O）₄²⁺浓度增大，平衡向右移动，溶液变为绿色，可以能够证明CuCl₂溶液中转化关系，故b正确；
c．将Y稀释，平衡向逆反应移动，溶液呈蓝色，可以能够证明CuCl₂溶液中转化关系，故c正确；
d．取Y进行电解，铜离子放电，溶液颜色最终消失，故d正确；
故选：a；
（4）a．装置甲适用于固、液不加热制气体的反应，故a正确；
b．用装置乙用于除去二氧化碳中的少量氯化氢，气体应长进短出，故b错误；
c．用装置丙为过滤，可分离固体和溶液，故c正确；
d．锰离子能水解，生成氯化氢能挥发，且MnCl₂•4H₂O受热易失去结晶水，所以从氯化锰溶液制MnCl₂•4H₂O，应在氯化氢环境中，采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到MnCl₂•4H₂O，故d错误，
故选ac．

点评 本题考查考查较为综合，涉及物质的制备、检验和性质实验设计等问题，侧重于考查学生综合运用化学知识的能力，为高考常见题型，难度中等．