Question

11．氯化亚铜（CuCl）是微溶于水但不溶于乙醇的白色粉末，溶于浓盐酸会生成HCuCl₂，常用作催化剂．实验室可用废铜屑、浓盐酸、食盐及氧气制取CuCl．已知KMnO₄不与稀盐酸反应，回答下列问题：
（1）甲组同学拟选择合适的方法制取氧气．
①若选择如图1所示的装置，则仪器a、b中应盛放的试剂分别为H₂O₂溶液、MnO₂．
②若仪器c中盛放的是高锰酸钾固体，则制取氧气的化学方程式为2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）乙组同学采用甲组装置制取氧气并通过下列装置和步骤制备氯化亚铜．
步骤1：在三颈烧瓶中加入浓盐酸、食盐、铜屑、加热至60～70℃开动搅拌器，同时缓慢通入氧气，制得NaCuCl₂．
步骤2：反应完全后，冷却，用适量的水稀释，析出CuCl．
步骤3：过滤，用盐酸和无水乙醇洗涤固体．
步骤4：在60～70℃干燥固体得到产品．
①步骤1适宜采用的加热方式为水浴加热；搅拌的目的是使反应物充分接触，加快反应速率．
②若乙组同学在步骤2中不慎用稀硝酸进行稀释，则会导致CuCl的产率降低．
③步骤3用乙醇洗涤的目的是洗去固体表面可溶性杂质，减小溶解导致的损失．
（3）丙组同学拟测定乙组产品中氯化亚铜的质量分数．实验过程如下：
准确称取乙组制备的氯化亚铜产品1.600g，将其置于足量的FeCl₃溶液中，待样品全部溶解后，加入适量稀硫酸，用0.2000mol•L^-1的KMnO₄标准溶液滴定到终点，消耗KMnO₄溶液15.00mL，反应中MnO₄^-被还原为Mn²⁺．
①加入适量稀硫酸的作用是酸化，提高KMnO₄的氧化能力．
②产品中氯化亚铜的质量分数为93.28%．

Answer 1

分析 （1）①图1中固体与液体在不加热条件下得到氧气，可以是过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解获得氧气；
②高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气；
（2）①加热控制温度60～70℃，低于水的温度，采取水浴加热，搅拌可以使反应物充分接触，加快反应速率；
②硝酸具有强氧化性，可以氧化CuCl；
③CuCl是微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗涤除去杂质，减小溶解导致的损失；
（3）①加入适量稀硫酸酸化，提高KMnO₄的氧化能力；
②由电子转移守恒计算CuCl的物质的量，进而计算CuCl质量分数．

解答 解：（1）①图1中固体与液体在不加热条件下得到氧气，可以是过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解获得氧气，则a中盛放H₂O₂溶液，b为MnO₂，
故答案为：H₂O₂溶液；MnO₂；
②高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）①加热控制温度60～70℃，低于水的温度，采取水浴加热，受热均匀，便于控制温度，搅拌可以使反应物充分接触，加快反应速率，
故答案为：水浴加热；使反应物充分接触，加快反应速率；
②硝酸具有强氧化性，可以氧化CuCl，导致CuCl的产率降低，
故答案为：CuCl的产率降低；
③CuCl是微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗去固体表面可溶性杂质，减小溶解导致的损失，
故答案为：洗去固体表面可溶性杂质，减小溶解导致的损失；
（3）①加入适量稀硫酸，提高KMnO₄的氧化能力，
故答案为：酸化，提高KMnO₄的氧化能力；
②由电子转移守恒：n（CuCl）=5n（KMnO₄）=5×0.2000mol•L^-1×0.015L=0.015mol，CuCl质量分数为$\frac{0.015mol×99.5g}{1.600g}$×100%=93.28%，
故答案为：93.28%．

点评 本题考查物质制备实验、氧气制备、物质含量测定、氧化还原反应滴定等，注意对题目信息的运用，是对学生综合能力的考查．