Question

2．氯化亞銅廣泛應(yīng)用于有機合成、染料、顏料、催化劑等工業(yè)．氯化亞銅（CuCl）是一種白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇、稀硝酸及稀硫酸；可溶于氨水、濃鹽酸，并生成配合物NH₄[CuCI₂]；能在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色．如圖1是實驗室制備氯化亞銅的流程圖及實驗裝置圖如圖2．

實驗藥品：銅絲20g、氯化銨20g、65%硝酸l0mL、36qo鹽酸15mL、水．
（1）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為NH₄[CuCl₂]=CuCl↓+NH₄Cl，用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是避免CuCl溶于水而造成損耗，洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分．
（2）本實驗中通入O₂的速率不宜過大，為便于觀察和控制產(chǎn)生0₂的速率，宜選擇圖3中的B（填字母序號）方案．
（3）實驗開始時，溫度計顯示反應(yīng)液溫度低于室溫，主要原因是氯化銨溶于水吸收大量熱量；電爐加熱升溫至50℃時停止加熱，反應(yīng)快速進行，燒瓶上方氣體顏色逐漸由無色變?yōu)榧t棕色；當(dāng)燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色時停止通入氧氣，打開瓶塞，沿a或c（填字母）口傾出棕色反應(yīng)液于l000mL大燒杯中，加水500mL，即刻有大量白色沉淀析出．
（4）在CuCl的生成過程中除環(huán)境問題、安全問題外，你認(rèn)為還應(yīng)該注意的關(guān)鍵問題有防止CuCl被氧化，避光防止分解．
（5）氯化亞銅的定量分析：
①稱取樣品0.25g置于預(yù)先放入玻璃珠30粒和l0mL過量的FeCl₃溶液的250mL錐形瓶中，不斷搖動；玻璃珠的作用是加速樣品的溶解．
②待樣品溶解后，加水50mL，鄰菲羅啉指示劑2滴；
③立即用0．l0mol．L^-1硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至綠色出現(xiàn)為終點并記錄讀數(shù)，再重復(fù)實驗二次，測得數(shù)據(jù)如下表．
（已知：CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂，F(xiàn)e²⁺+Ce⁴⁺═Fe³⁺+Ce³⁺）

實驗序號	1	2	3
滴定起始讀數(shù)（mL）	0.75	0.50	0.80
滴定終點讀數(shù)（mL）	24.65	24.75	24.70

④數(shù)據(jù)處理：計算得CuCI的純度為95%（平行實驗結(jié)果相差不能超過0.3%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)工藝流程可知，反應(yīng)①過濾后，濾餅用酒精洗滌的CuCl，說明反應(yīng)生成CuCl，還生成氯化銨；
CuCl微溶于水，用酒精洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分，避免CuCl溶于水而造成損耗；
（2）B裝置可以根據(jù)錐形瓶內(nèi)氣泡的快慢判斷產(chǎn)生O₂的速率進行控制；
（3）氯化銨溶于水吸收大量熱量，造成反應(yīng)液溫度降低；
燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色時停止通入氧氣，打開瓶塞沿a或c傾出棕色反應(yīng)液；
（4）依據(jù)氯化亞銅具有還原性，易被氧化而變質(zhì)，具有見光分解的性質(zhì)解答；
（5）①玻璃珠在物質(zhì)溶解過程中可以加速固體的溶解；
③依據(jù)方程式中各反應(yīng)物量之間的關(guān)系計算CuCl的純度．

解答 解：（1）根據(jù)工藝流程可知，反應(yīng)①過濾后，濾餅用酒精洗滌的CuCl，說明反應(yīng)生成CuCl，還生成氯化銨，反應(yīng)方程式為：NH₄[CuCl₂]=CuCl↓+NH₄Cl，
CuCl微溶于水，用酒精洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分，避免CuCl溶于水而造成損耗，
故答案為：NH₄[CuCl₂]=CuCl↓+NH₄Cl；避免CuCl溶于水而造成損耗，洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分；
（2）B裝置可以根據(jù)錐形瓶內(nèi)氣泡的快慢判斷產(chǎn)生O₂的速率進行控制，A、C裝置無法判斷通入氧氣的速率，故選選擇B裝置，
故答案為：B；
（3）氯化銨溶于水吸收大量熱量，造成反應(yīng)液溫度降低；燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色時停止通入氧氣，打開瓶塞沿a或c傾出棕色反應(yīng)液，
故答案為：氯化銨溶于水吸收大量熱量；燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色；a或c；
（4）氯化亞銅具有還原性，易被氧化而變質(zhì)，具有見光分解，所以生產(chǎn)中應(yīng)防止CuCl的氧化和見光分解，減少產(chǎn)品CuCl的損失，
故答案為：防止CuCl被氧化，避光防止分解；
（5）①玻璃珠在物質(zhì)溶解過程中可以加速固體的溶解，
故答案為：加速樣品的溶解；
④根據(jù)題目中所給數(shù)據(jù)及平行實驗結(jié)果相差不能超過0.3%，滴定0.25g樣品消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積是23.9ml，結(jié)合方程式可知：CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂，CuCl的純度為：$\frac{23.9×1{0}^{-3}L×0.1mol/L×99.5g/mol}{0.25g}$×100%=95%，
故答案為：95%．

點評 本題考查制備方案的設(shè)計，題目難度中等，涉及物質(zhì)的分離提純、對操作的理解、對裝置的評價等知識，理解工藝流程原理是關(guān)鍵，有利于基礎(chǔ)知識的鞏固，側(cè)重對學(xué)生綜合能力的考查．