Question

CuCl2、CuCl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，一种制备铜的氯化物的流程如下：

请回答下列问题：

（1）如图装置进行反应①，导管a通入氯气

（夹持仪器和加热装置省略）。观察到的现象是              ，

写出铜与氯气反应的化学方程式                       。

（2）上述流程中固体K溶于稀盐酸的目的是                   。

试剂X、固体J的物质分别为                    。

    a．NaOH   Fe(OH)3             b．NH3·H2O  Fe(OH)2  

c．CuO    Fe(OH)3        d．CuSO4     Cu(OH)2 

（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）反应后，如图盛有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学腐蚀，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。该红褐色沉淀的主要化学式是             。该腐蚀过程的正极反应式为                   。

（5）以石墨为电极，电解CuCl2溶液时发现阴极上也会有部分CuCl析出，写出此过程中阴极上的电极反应式        。

Answer 1

【答案】

（1）试管内有棕色烟产生（1分）；Cu＋Cl2CuCl2（2分）

（2）避免Cu2水解（2分）；  c （2分）

（3）2Cu2+＋2Cl＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋SO42＋4H（3分）

（4）Fe(OH)3（1分）ClO＋2e＋H2O＝Cl＋2OH（3分）

（5）Cu2+＋e＋Cl＝CuCl（2分）

【解析】

（1）铜在氯气中燃烧产生棕色氯化铜烟。（2）铜盐水解生成氢氧化铜，保持溶液呈强酸性，避免铜元素损失。铁与氯气反应生成氯化铁，加入氧化铜促进铁离子水解，过滤除去。（3）铜离子是氧化剂，SO2是还原剂，生成CuCl和SO42。（4）氢氧化钠溶液吸收氯气，生成有次氯酸钠，生铁在次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液中发生电化学腐蚀，碳等杂质为正极，铁为负极。负极的电极反应式为Fe－2e＝Fe2+，Fe2+＋2OH＝Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3，正极的电极反应式为ClO＋2e＋H2O＝Cl＋2OH（5）Cu2+在阴极上得电子，铜元素的化合价可以降至＋1价、0价。