Question

4．氯化铜用途广泛，常用于生产颜料、木材防腐剂等．
（1）实验室用如下装置（部分加热、夹持等装置已略去）制备氯化铜固体．
①仪器z的名称是分液漏斗．
②检验装置A气密性的操作为：关闭活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于试管中的液面，（停止加水）一段时间后液面高度差没变化，说明装置不漏气．
③实验过程中按照气流方向仪器接口连接顺序a→hidebc（cb）f，实验中D装置的作用是防止空气中水蒸气进入B，同时吸收多余的Cl₂，防止空气污染．
（2）某研究小组模拟工业用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备无水CuCl₂．
已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：

	Fe3+	Cu2+	Fe2+
开始沉淀的pH	2.7	4.4	7.0
沉淀完全的pH	3.7	6.4	9.6

①溶液A中加入氧化剂X的目的是把Fe²⁺氧化为Fe³⁺．
②加试剂Y用于调节pH以除去杂质，则应调节pH范围是3.7≤pH＜4.4，试剂Y可选用下列中的cd（填序号）．
    a．NaOH     b．盐酸    c．CuO    d．Cu₂（OH）₂CO₃
③由溶液B制备无水CuCl₂过程中的操作有：a．冷却结晶；b．过滤洗涤；c．蒸发浓缩；d．在干燥HCl气流中加热．则其操作顺序为cabd（填写序号）．

Answer 1

分析 （1）①依据装置图中仪器形状可知，z为分液漏斗；
②分析装置图可知A中的反应为浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰和氯气的反应，实验装置气密性检查利用装置压强变化和液面变化分析；
③制取出的氯气中含有HCl杂质气体，需要利用饱和食盐水除去，然后对氯气进行干燥，再通入B，最后为了防止空气中水蒸气进入B，同时吸收多余的Cl₂，防止空气污染需增加装有碱石灰的干燥装置D，据此解答即可；
（2）粗铜中含有Fe，与盐酸反应生成溶液A为CuCl₂和FeCl₂，加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子，再调节pH值，使FeCl₃发生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，则加入的物质应不能引入新杂质，可为Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物质，得到的溶液B为溶液CuCl₂，经蒸发浓缩，冷却结晶可得到CuCl₂晶体，母液再循环利用，据此答题．

解答 解：（1）①装置图中仪器形状和用途可知，仪器X的名称为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
②A中的反应为浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰和氯气的反应，反应中产生氯气，实验装置气密性检查利用装置压强变化和液面变化分析，关闭a处的活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于试管中的液面，（停止加水）一段时间后液面高度差没变化，说明装置不漏气，
故答案为：关闭活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于试管中的液面，（停止加水）一段时间后液面高度差没变化，说明装置不漏气；
③制取出的氯气中含有HCl杂质气体，需要利用饱和食盐水除去，液体洗气需长管进，短管出，故a连接h-i，然后对氯气进行干燥，同理：i连接d-e，再通入B，即e连接b-c（c-b），最后为了防止空气中水蒸气进入B，同时吸收多余的Cl₂，防止空气污染，需增加装有碱石灰的干燥装置，故c（b）连接f-g，
故答案为：h i d e b c（c b）f； 防止空气中水蒸气进入B，同时吸收多余的Cl₂，防止空气污染；
（2）粗铜中含有Fe，与盐酸反应生成溶液A为CuCl₂和FeCl₂，加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子，再调节pH值，使FeCl₃发生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，则加入的物质应不能引入新杂质，可为Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物质，得到的溶液B为溶液CuCl₂，经蒸发浓缩，冷却结晶可得到CuCl₂晶体，母液再循环利用，
①根据上面的分析可知，溶液A中加入氧化剂X的目的是把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，
故答案为：把Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
②调节pH值，使FeCl₃发生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，但铜离子不能被除去，根据题中提供的不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH值可知，应调节pH范围是 3.7≤pH＜4.4，调节pH所加入的物质应不能引入新杂质，可为Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物质，试剂Y可选用cd，
故答案为：3.7≤pH＜4.4；cd；
③CuCl₂溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到CuCl₂晶体，CuCl₂晶体在干燥氯化氢气流中加热得到无水CuCl₂，故实验步骤的正确顺序为cabd，
故答案为：cabd．

点评 本题考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯等基本操作、氧化还原反应滴定应用、溶度积有关计算等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．