Question

9．氯化亚铜（CuCl）是一种精细化工产品，常用作催化剂，还可用于颜料、防腐等工业．难溶于水和乙醇，可溶于氯离子浓度较大的体系中形成络合离子[CuCl₂]^-，且存在[CuCl₂]^-?CuCl↓+Cl^-．在潮湿的空气中易被氧化，热水中可水解．某课题组拟制备氯化亚铜，
甲设计方案如下：
（一）制备氯化铜（CuCl₂）（图）

（1）实验室常用MnO₂和浓盐酸反应制氯气，化学反应方程式为MnO₂+4HCl_（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．制备氯化铜，从左到右接口的连接顺序是：a→f、g、d、e、b（c）、c（b）（填字母代号）．A装置中橡胶管的作用平衡气压，有利浓盐酸滴加．
（2）遵循简约性原则，F、G装置可以用一个装置替代（写出名称、盛装的试剂）装碱石灰的干燥管．
（二）制备氯化亚铜

（3）步骤Ⅰ的化学方程式为：CuCl₂+Cu+2NaCl=2Na[CuCl₂]；步骤Ⅱ加水的目的是降低氯离子浓度促使氯化亚铜析出．
乙设计方案如：采用亚硫酸盐还原法，利用电镀废液制备氯化亚铜

（4）反应①制备氯化亚铜的离子反应方程式为H₂O+SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．
如图，溶液温度控制在60℃左右时，CuCl产率可达到94%，随后随温度升高CuCl产率会下降，其原因是温度进一步升高CuCl的水解程度增大进而造成CuCl产率降低或温度高于60℃CuCl水解显著进而造成CuCl产率降低．

Answer 1

分析 （一）制备氯化铜（CuCl₂）：A装置用二氧化锰和和浓盐酸制备氯气，制备的氯气中混有氯化氢和水蒸气，由饱和食盐水吸收氯化氢气体，由浓硫酸吸收水蒸气，为除杂充分，导气管均长进短出，纯净干燥的氯气与铜粉在玻璃管中反应制备氯化铜，据此分析；
（二）制备氯化亚铜：
（3）将氯化铜与铜、氯化钠混合，发生反应CuCl₂+Cu+2NaCl=2Na[CuCl₂]，有[CuCl₂]^-?CuCl↓+Cl^-，加水促进该平衡正向移动，生成氯化亚铜；
（4）根据流程，氯化钠、高浓度的硫酸铜溶液、亚硫酸钠混合反应生成氯化亚铜，铜元素化合价降低，被亚硫酸根离子还原，则亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，据此书写；由题可知，氯化亚铜热水中可水解，根据温度对水解平衡的影响分析．

解答 解：（1）实验室常用MnO₂和浓盐酸反应制氯气，MnO₂+4HCl_（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；氯气（混有氯化氢、水蒸气）由a经过饱和食盐水、浓硫酸除杂，导气管长进短出，最后与铜粉反应，则连接f、g、d、e、b（c）、c（b）；A装置中橡胶管的作用平衡气压，有利浓盐酸滴加；
故答案为：MnO₂+4HCl_（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；f、g、d、e、b（c）、c（b）；平衡气压，有利浓盐酸滴加；
（2）碱石灰既能吸收水蒸气由能吸收酸性气体，故可由装碱石灰的干燥管代替；
故答案为：装碱石灰的干燥管；
（3）将氯化铜与铜、氯化钠混合，反应为：CuCl₂+Cu+2NaCl=2Na[CuCl₂]；存在[CuCl₂]^-?CuCl↓+Cl^-，加入水，降低氯离子浓度促使氯化亚铜析出；
故答案为：CuCl₂+Cu+2NaCl=2Na[CuCl₂]；降低氯离子浓度促使氯化亚铜析出；
（4）根据流程，氯化钠、高浓度的硫酸铜溶液、亚硫酸钠混合反应生成氯化亚铜，铜元素化合价降低，被亚硫酸根离子还原，则亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，离子方程式为：H₂O+SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；由题可知，氯化亚铜热水中可水解，温度进一步升高CuCl的水解程度增大进而造成CuCl产率降低或温度高于60℃CuCl水解显著进而造成CuCl产率降低；
故答案为：H₂O+SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；温度进一步升高CuCl的水解程度增大进而造成CuCl产率降低或温度高于60℃CuCl水解显著进而造成CuCl产率降低．

点评 本题考查性质实验方案设计，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行排列顺、氧化还原反应、水解平衡等，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取于使用，难度中等．