Question

1．CuCl₂、CuCl广泛用于有机合成的催化剂．CuCl₂容易潮解； CuCl白色粉末，微溶于水，溶于浓盐酸和氨水生成络合物，不溶于乙醇．
已知：i．CuCl₂+Cu+2HCl（浓）?2H[CuCl₂]（无色）$\stackrel{稀释}{?}$2CuCl↓（白色）+2HCl
ii．副反应：CuCl+H₂O?CuOH+2HCl；  CuCl+Cl^-═[CuCl₂]^-
（1）制取CuCl₂装置如图：

①A装置中发生反应的离子方程式是MnO₂+2Cl^-+4H⁺═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
②C、E 装置中盛放的是浓硫酸，作用是浓硫酸有吸水性，C、E防止CuCl₂潮解．
③B中选择饱和食盐水而不用蒸馏水的原因是由于Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；氯化钠电离出的Cl^-，增大Cl^-浓度，平衡左移，抑制了Cl₂和H₂O的反应，减少了Cl₂消耗．
（2）制取CuCl流程如图：

①反应①中加入NaCl的目的是增大Cl^-浓度，有利于生成HCuCl₂；但是Cl^-浓度过高，CuCl产率降低，原因是当Cl^-浓度过高时，CuCl+Cl^-?[CuCl₂]^2-，会使CuCl溶解而降低产率．
②CuCl在潮湿的环境中易被氧化为Cu₂（OH）₃Cl，反应的方程式为4CuCl+4H₂O+O₂═2Cu₂（OH）₃Cl+2HCl．
③利用膜电解法制取CuCl，阴极电极反应式为Cu²⁺+Cl^-+e^-═CuCl（Cu²⁺+e^-═Cu⁺）．
④用乙醇洗涤沉淀Y的原因为洗去CuCl沉淀表面的杂质，减少溶解损耗；乙醇的沸点低，有利于干燥．

Answer 1

分析 （1）制取CuCl₂：A装置制备氯气，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，饱和食盐水能抑制反应Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，减少氯气的消耗，故用B装置中的饱和食盐水吸收氯化氢气体，C装置用浓硫酸吸收水蒸气，干燥纯净的氯气在D中与铜生成氯化铜，最后用氢氧化钠吸收未反应完的氯气，CuCl₂容易潮解，故在D、F间加E装置用浓硫酸装置中的吸收水蒸气，据此分析；
（2）将足量的铜粉与浓盐酸、氯化钠加入氯化铜溶液中反应：CuCl₂+Cu+2HCl（浓）?2H[CuCl₂]（无色），静置分层，过滤过量的铜粉，向滤液加水稀释，2H[CuCl₂]（无色）$\stackrel{稀释}{?}$2CuCl↓（白色）+2HCl，过滤，用乙醇洗涤沉淀，烘干得产品，据此分析．

解答 解：（1）①A装置中为二氧化锰与浓盐酸制备氯气的反应，离子方程式为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
②CuCl₂容易潮解，故制备氯化铁的装置需保持无水环境，故C、E 装置中盛放的是浓硫酸；
故答案为：浓硫酸有吸水性，C、E防止CuCl₂潮解；
③制得的氯气中混有氯化氢，由于Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；氯化钠电离出的Cl^-，增大Cl^-浓度，平衡左移，抑制了Cl₂和H₂O的反应，减少了Cl₂消耗，故B装置中用饱和食盐水而不用蒸馏水；
故答案为：由于Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；氯化钠电离出的Cl^-，增大Cl^-浓度，平衡左移，抑制了Cl₂和H₂O的反应，减少了Cl₂消耗；
（2）①反应中加入NaCl的目的是增大Cl^-浓度，促进CuCl₂+Cu+2HCl（浓）?2H[CuCl₂]正方向移动，有利于生成HCuCl₂；当Cl^-浓度过高时，CuCl+Cl^-?[CuCl₂]^2-，会使CuCl溶解而降低产率；
故答案为：增大Cl^-浓度，有利于生成HCuCl₂；当Cl^-浓度过高时，CuCl+Cl^-?[CuCl₂]^2-，会使CuCl溶解而降低产率；
②CuCl在潮湿的环境中易被氧化为Cu₂（OH）₃Cl，反应的方程式为：4CuCl+4H₂O+O₂═2Cu₂（OH）₃Cl+2HCl；
故答案为：4CuCl+4H₂O+O₂═2Cu₂（OH）₃Cl+2HCl；
③利用膜电解法制取CuCl，阴极得电子发生还原反应，则为铜离子得电子化合价升高生成CuCl，故电极反应式为：Cu²⁺+Cl^-+e^-═CuCl（Cu²⁺+e^-═Cu⁺）；
故答案为：Cu²⁺+Cl^-+e^-═CuCl（Cu²⁺+e^-═Cu⁺）；
④由题可知，CuCl微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗涤沉淀可洗去CuCl沉淀表面的杂质，减少溶解损耗；乙醇的沸点低，有利于干燥；
故答案为：洗去CuCl沉淀表面的杂质，减少溶解损耗；乙醇的沸点低，有利于干燥．

点评 本题考查了物质的制备，涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解、电解原理等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等．