题目内容

5．氯化铜、氯化亚铜广泛用于有机催化剂．实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，制备铜的氯化物的流程如图1：

（1）固体1成分的化学式FeCl3、CuCl2．
（2）溶液1可加试剂X，用于调节pH以除去杂质，X可选用c：
a．NaOH        b．NH3•H2O         c．CuO        d．CuSO4
（3）操作①的名称过滤．检验溶液2是否含有杂质离子的试剂可以是KSCN溶液．
（4）操作②需在HCl气流中加热浓缩的原因抑制氯化铜水解．
（5）反应②是向溶液2中通入SO2，加热生成CuCl白色沉淀，离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-．
（6）用如图仪器及药品制备纯净、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：a→d、e→j、h→f、g→b．
②实验前要进行的一步重要操作是检查装置的气密性．
③反应时盛粗铜粉试管的现象产生大量棕黄色烟．

分析 粗铜（含杂质Fe）与氯气反应生成氯化铁和氯化铜，加稀盐酸溶解，形成氯化铁和氯化铜溶液，同时抑制氯化铜、氯化铁水解，溶液1中加入X调节溶液pH，得到溶液乙，经过系列操作得到CuCl2•2H2O，故溶液2为CuCl2溶液，则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去，试剂X可以为CuO、氢氧化铜等，结合题目信息可知，氯化铜溶液，加少量盐酸，抑制氯化铜水解，再蒸发浓缩、冷却结晶得到CuCl2•2H2O，再经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的晶体，以此解答（1）～（4）；
（5）溶液2中通入SO2，加热生成CuCl白色沉淀，发生氧化还原反应；
（6）制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应，结合实验装置可知，浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，利用饱和食盐水除去HCl，再利用浓硫酸干燥，然后Cu与氯气反应，最后利用NaOH溶液吸收尾气，该实验连接好装置后要检验气密性，以此来解答．

解答 解：粗铜（含杂质Fe）与氯气反应生成氯化铁和氯化铜，加稀盐酸溶解，形成氯化铁和氯化铜溶液，同时抑制氯化铜、氯化铁水解，溶液1中加入X调节溶液pH，得到溶液乙，经过系列操作得到CuCl2•2H2O，故溶液2为CuCl2溶液，则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去，试剂X可以为CuO、氢氧化铜等，结合题目信息可知，氯化铜溶液，加少量盐酸，抑制氯化铜水解，再蒸发浓缩、冷却结晶得到CuCl2•2H2O，再经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的晶体，
（1）固体1成分的化学式为FeCl3、CuCl2，故答案为：FeCl3、CuCl2；
（2）不能引入新杂质，结合上述分析可知，CuO符合，故答案为：c；
（3）操作1为过滤；检验溶液2是否含有杂质离子（铁离子）的试剂可以是KSCN溶液，故答案为：过滤；KSCN溶液；
（4）操作②需在HCl气流中加热浓缩的原因抑制氯化铜水解，故答案为：抑制氯化铜水解；
（5）反应②是向溶液2中通入SO2，加热生成CuCl白色沉淀，离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-，
故答案为：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-；
（6）制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应，结合实验装置可知，浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，利用饱和食盐水除去HCl，再利用浓硫酸干燥，然后Cu与氯气反应，最后利用NaOH溶液吸收尾气，
①结合上述分析可知，除杂时导管长进短出，则气流方向连接各仪器接口：a→d、e→j、h→f、g→b，故答案为：d；e；j；h；f；g；b；
②该实验制备气体并进行气体的性质实验，则实验前要进行的一步重要操作是检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
③Cu与氯气反应生成氯化铜固体，则反应时盛粗铜粉试管的现象是产生大量棕黄色烟，故答案为：产生大量棕黄色烟．

点评 本题考查物质的制备实验及性质实验，为高频考点，把握制备流程中的反应、实验装置的作用等为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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