Question

【題目】CuCl2、CuCl是重要的化工原料，廣泛地用作有機(jī)合成催化劑。實(shí)驗(yàn)室中以粗銅（含雜質(zhì)Fe）為原料，一種制備銅的氯化物的流程如下：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）如圖裝置進(jìn)行反應(yīng)①，導(dǎo)管a通入氯氣（夾持儀器和加熱裝置省略）。觀察到的現(xiàn)象是______________，

寫出銅與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式 ______________________。

（2）上述流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是___________________。試劑X、固體J的物質(zhì)分別為____________________。

a．NaOH Fe(OH)3 b．NH3·H2O Fe(OH)2

c．CuO Fe(OH)3 d．CuSO4 Cu(OH)2

（3）反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀。寫出制備CuCl的離子方程式____________________。

（4）反應(yīng)后，如圖盛有NaOH溶液的廣口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用鋼鐵（含F(xiàn)e、C）制品盛裝該溶液會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀，溶液會(huì)失去漂白、殺菌消毒功效。該紅褐色沉淀的主要化學(xué)式是_____________。該腐蝕過程的正極反應(yīng)式為___________________。

（5）以石墨為電極，電解CuCl2溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極上也會(huì)有部分CuCl析出，寫出此過程中陰極上的電極反應(yīng)式________。

Answer 1

【答案】試管內(nèi)有棕色煙產(chǎn)生 Cu＋Cl2CuCl2 避免Cu2+水解 c

2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋SO42+4H+

Fe(OH)3 ClO＋2e＋H2O＝Cl+2OHCu2+＋e-＋Cl＝CuCl

【解析】

（1）銅在氯氣中燃燒生成固體氯化銅，觀察到棕黃色的煙，反應(yīng)為：Cu+Cl2CuCl2；

（2）氯化銅、氯化鐵中的金屬離子易水解，直接用水溶液配制溶液會(huì)產(chǎn)生渾濁，所以加入過量的鹽酸來溶解氯化銅、氯化鐵，以抑制氯化銅、氯化鐵水解；用于調(diào)節(jié)pH以除去溶液1雜質(zhì)可加試劑具有與酸反應(yīng)，且不引入Cu2+之外的離子，故用CuO或Cu2（OH）或Cu2（OH）2CO3，調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀，過濾除去，且不能引入新雜質(zhì)；

（3）根據(jù)信息可知：在加熱條件下，SO2與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO42-，其反應(yīng)的離子方程式為：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-；

（4）氫氧化鈉溶液吸收氯氣，生成有次氯酸鈉，生鐵在次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，碳等雜質(zhì)為正極，鐵為負(fù)極．負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，F(xiàn)e2++2OH-=Fe（OH）2，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，正極的電極反應(yīng)式為ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-，紅褐色沉淀為氫氧化鐵；

（5）以石墨為電極，電解CuCl2溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極上也會(huì)有部分CuCl析出，陰極上是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cu2+得到電子生成CuCl，電極反應(yīng)為：Cu2++e-+Cl-=CuCl。