Question

氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，某种制备铜的氯化物的流程如下。

按要求回答下列问题：
（1）操作①的名称是______________，检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是                  。操作②需在氯化氢气流中经过加热浓缩、       、过滤、洗涤、干燥。
（2）上述流程中，所得固体1需要加稀盐酸溶解，其理由是                       ；
溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质， X可选用下列试剂中的（填序号）___________。
a．NaOH         b．NH₃·H₂O        c．CuO       d．CuSO₄
（3）反应②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备CuCl的离子方程式：                                                   。
（4）现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹省略）。

①按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→  、　　→　　、　　→　　、　　→　　　。实验开始前要进行一步重要操作，其操作名称是                          。
②反应时，盛粗铜粉的试管中的现象是                              。
③反应后，盛有NaOH溶液的广口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁（含Fe、C）制品盛装该溶液会发生电化腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化腐蚀过程中的正极反应式为               。

Answer 1

（1）过滤；KSCN溶液；冷却结晶（结晶）
（2）抑制氯化铜、氯化铁水解（1分）； c（1分）
（3）2Cu^2＋＋2Cl^－＋SO₂＋2H₂O2CuCl↓+4H^＋＋SO₄^2－ （2分）
（4）①ｄｅｊｈｆｇｂ（2分）；　检查装置的气密性（1分）
②产生大量棕黄色烟（1分）
③ClO^－+2e^－+H₂O=Cl^－+2OH^－（2分）

试题分析：（1）经过操作①得到固体和溶液，所以该操作为过滤；杂质Fe与Cl₂反应转化为Fe³⁺，所以用KSCN溶液检验；热溶液经过冷却结晶可得到晶体。
（2）CuCl₂和FeCl₃均为强酸弱碱盐，能发生水解反应，水解产物均有HCl，加稀盐酸溶解，能抑制氯化铜、氯化铁水解；试剂X作用为消耗H⁺，调节pH使杂质Fe³⁺转化为沉淀而除去，CuSO₄不能消耗H⁺，NaOH与NH₃?H₂O会产生新的杂质离子，CuO既能消耗H⁺，又不会产生新杂质，故c项正确。
（3）溶液2含有CuCl₂，通入一定量的的SO₂，生成白色沉淀CuCl，发生氧化还原反应，SO₂为还原剂，被氧化为SO₄²?，所以离子方程式为2Cu^2＋＋2Cl^－＋SO₂＋2H₂O2CuCl↓+4H^＋＋SO₄^2－
（4）①KMnO₄与浓盐酸制取的Cl₂含有HCl和H₂O，连接d e，用饱和食盐水除去HCl，连接j h，用浓硫酸除去H₂O，然后连接f g，Cl₂与Cu反应，再连接b，用NaOH溶液吸收未反应的Cl₂；与气体有关的实验，实验开始前必需检验装置的气密性。
②Cl₂与Cu反应的现象为：产生大量棕黄色烟。
③溶液会失去漂白、杀菌消毒功效，说明ClO?在正极上得电子，发生还原反应，正极方程式为：ClO^－+2e^－+H₂O=Cl^－+2OH^－