Question

5．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HCuC1₂，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若选择如图所示的装置A，则制取氧气的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑）．
②若选择如图所示的装置B，则仪器c中应盛放的试剂是KClO₃和MnO₂（或KMnO₄）．
（2）乙组同学采用甲组装置制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步驟1适宜采用的加热方式为水浴加热；搅拌的目的是让反应物充分接触反应，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步驟3用乙醇洗涤的目的是洗去固体表面可溶性杂质，并减少CuCl溶解的损耗．
（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，加人适量稀硫酸，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MnO₄^-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装置A为固液不加热型，用选用二氧化锰作催化剂，分解双氧水或者过氧化钠与水制备氧气；②装置B为加热固体的装置，可选用分解氯酸钾和高锰酸钾制备氧气；
（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装置A制取氧气的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑）；
故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑）；
②装置B仪器c中应盛放的试剂是KClO₃和MnO₂（或KMnO₄）；
故答案为：KClO₃和MnO₂（或KMnO₄）；
（2）①加热控制温度60～70℃，低于水的温度，采取水浴加热，受热均匀，便于控制温度，搅拌可以使反应物充分接触，加快反应速率；
故答案为：水浴加热；让反应物充分接触反应，加快反应速率；
②硝酸具有强氧化性，可以氧化CuCl，导致CuCl的产率降低；
故答案为：CuCl的产率降低；
③CuCl是微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗去固体表面可溶性杂质，减小溶解导致的损失；
故答案为：洗去固体表面可溶性杂质，并减少CuCl溶解的损耗；
（3）①加入适量稀硫酸，提高KMnO₄的氧化能力；
故答案为：酸化，提高MnO₄^-的氧化能力；
②由电子转移守恒：n（CuCl）=5n（KMnO₄）=5×0.2000mol•L^-1×0.015L=0.015mol，CuCl质量分数为$\frac{0.015mol×99.5g/mol}{1.600g}×100%$=93.28%；
故答案为：93.28%．

点评 本题以制备CuCl的无机工业流程；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．