Question

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)为了完成步骤I,可采用如下图所示的装置将粗铜转化为固体a。

在该实验中，加热A、C装置中的酒精灯时，应该先点燃_______装置的酒精灯,D装置的作用是
_______,C装置中生成的产物是_______。
(2)步骤II中的操作是:将步骤I中的固体加入到容器中，然后加入_______，固体完全溶解。
(3)步骤III中加入的试剂是H₂O₂,其目的是提高最终制备的氯化铜晶体的纯度，试写出有关反应的离子方程式______________。
(4) 步骤IV中应先加入某试剂,然后过滤得到滤液。为了调节溶液的pH只使Fe³⁺完全沉淀，加入的试剂是CuO粉末而不用氨水或NaOH溶液，其理由是_______。
(5)步骤V中,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuCl₂·2H₂O晶体。现欲得到无水CuCl₂，在实验室也可以采用上述装置完成CuCl₂ ? 2H₂O脱水得到无水CuCl₂，则A装置中的两种化学试剂是_____。

Answer 1

（每空2分，共计14分）（1）A；吸收尾气；CuCl₂、FeCl₃  （2）稀盐酸
（3）H₂O₂＋2Fe^2＋＋2H^＋＝2Fe^3＋＋2H₂O
（4）加入的氨气或NaOH溶液引入杂质，且试剂的量不容易控制
（5）浓硫酸、氯化钠晶体（或浓盐酸）

试题分析：（1）由于装置中含有空气，在加热的条件下，空气能氧化单质铜。所以要首先加热A处的酒精灯，利用生成的氯气将空气排尽；由于氯气有毒，所以小于尾气处理，因此D装置中碱石灰的作用是吸收尾气；粗铜中含有铁，因此在加热的条件下，两种金属均能和氯气发生化合反应，所以C装置中生成的产物是CuCl₂、FeCl₃。
（2）由于氯化铜和氯化铁在溶液中均发生水解反应，所以溶解固体使应该用稀盐酸溶解。
（3）双氧水具有氧化性，可以把溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子而除去，反应的离子方程式是H₂O₂＋2Fe^2＋＋2H^＋＝2Fe^3＋＋2H₂O。
（4）根据流程可知，加入试剂的目的是用于调节pH以除去杂质铁离子。NaOH引入杂质钠离子，NH₃?H₂O会入杂质铵根离子，且二者的用量不容易控制，因此一般用氧化铜而不用氨水或氢氧化钠溶液。
（5）由于氯化铜水解生成氢氧化铜和氯化氢，所以在加热时应该在氯化氢中的气氛中完成，所以A装置的作用就是制备氯化氢，因此需要的两种化学试剂是浓硫酸和氯化钠晶体。