Question

16．氯化亞銅（CuCl）是-種重要的化工料，它是一種白色粉末，不溶于乙醇，微溶于水，易溶于濃鹽酸，露置在空氣中迅速被氧化成堿式鹽．以粗銅（含Cu、Fe）為原料可制備純凈的氯化亞銅．其流程如圖1．回答下列問題．

（1）Cl₂分子的電子式為．
（2）鐵與Cl₂反應中能量變化情況如圖所示，寫出化學方程式2Fe+3Cl₂=2FeCl₃，該反應是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應．
（3）在反應I中，要粉碎粗銅，其目的是增大反應速率．
（4）寫出反應Ⅱ的離子方程式：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-，第2min到第7min時間段內，若反應Ⅱ中c（Cu²⁺）由2mol•L^-1變到1mol•L^-1，則在這段時間內v（Cu²⁺）為0.2mol/（L•min）．

Answer 1

分析 粗銅含有Fe、Cu，通入氯氣，生成FeCl₃、CuCl₂，加入氫氧化鈉調節(jié)pH，可生成Fe（OH）₃紅褐色沉淀，過濾后在溶液中通入二氧化硫，發(fā)生氧化還原反應生成CuCl，
（1）氯氣中存在1對氯氯共用電子對，氯原子最外層達到8電子穩(wěn)定結構；
（2）氯氣與鐵反應生成氯化鐵，反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應；
（3）增大固體表面積，可增大反應速率；
（4）溶液2含有CuCl₂，通入一定量的SO₂，生成沉淀CuCl，發(fā)生氧化還原反應，SO₂為還原劑，被氧化為SO₄²?；結合v=$\frac{△c}{△t}$計算．

解答 解：粗銅含有Fe、Cu，通入氯氣，生成FeCl₃、CuCl₂，加入氫氧化鈉調節(jié)pH，可生成Fe（OH）₃紅褐色沉淀，過濾后在溶液中通入二氧化硫，發(fā)生氧化還原反應生成CuCl，
（1）氯氣分子中存在1個Cl-Cl共用電子對，氯氣分子的電子式為：，
故答案為：；
（2）氯氣與鐵反應生成氯化鐵，反應的方程式為2Fe+3Cl₂=2FeCl₃，反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應，故答案為：2Fe+3Cl₂=2FeCl₃；放熱；
（3）在反應I中，要粉碎粗銅，可增大固體表面積，增大反應速率，故答案為：增大反應速率；
（4）溶液2含有CuCl₂，通入一定量的SO₂，生成沉淀CuCl，發(fā)生氧化還原反應，SO₂為還原劑，被氧化為SO₄²?，反應離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-，若反應Ⅱ中c（Cu²⁺）由2mol•L^-1變到1mol•L^-1，則在這段時間內v（Cu²⁺）=$\frac{2mol/L-1mol/L}{5min}$=0.2mol/（L•min），
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；0.2mol/（L•min）．

點評 本題考查物質的制備實驗方案、化學工藝流程，為高考常見題型，題目綜合考查元素化合物、化學反應原理以及實驗操作等問題，側重于基礎知識的綜合應用，難度中等．