Question

5．氯化亞銅（CuCl）是微溶于水但不溶于乙醇的白色粉末•，溶于濃鹽酸會生成HCuC1₂，常用作催化劑．實驗室可用廢銅屑、濃鹽酸、食鹽及氧氣制取CuCl．已知KMnO₄不與稀鹽酸反應(yīng)，回答下列問題：
（1）甲組同學(xué)擬選擇合適的方法制取氧氣．
①若選擇如圖所示的裝置A，則制取氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑）．
②若選擇如圖所示的裝置B，則儀器c中應(yīng)盛放的試劑是KClO₃和MnO₂（或KMnO₄）．
（2）乙組同學(xué)采用甲組裝置制氧氣并通過下列裝置和步驟制備氯化亞銅．
步驟1：在三頸燒瓶中加入濃鹽酸、食鹽、銅屑，加熱至60〜70℃開動攪拌器，同時緩慢通入氧氣，制得NaCuCl₂．
步驟2：反應(yīng)完全后，冷卻，用適量的水稀釋，析出CuCl．
步驟3：過濾，用鹽酸和無水乙醇洗滌固體．
步驟4：在60〜70℃干燥固體得到產(chǎn)品．
①步驟1適宜采用的加熱方式為水浴加熱；攪拌的目的是讓反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)，加快反應(yīng)速率．
②若乙組同學(xué)在步驟2中不慎用稀硝酸進行稀釋，則會導(dǎo)致CuCl的產(chǎn)率降低．
③步驟3用乙醇洗滌的目的是洗去固體表面可溶性雜質(zhì)，并減少CuCl溶解的損耗．
（3）丙組同學(xué)擬測定乙組產(chǎn)品中氯化亞銅的質(zhì)量分數(shù)．實驗過程如下：
準確稱取乙組制備的氯化亞銅產(chǎn)品1.600g，將其置于足量的FeCl₃溶液中，待樣品全部溶解后，加人適量稀硫酸，用0.2000mol•L^-1的KMnO₄標準溶液滴定到終點，消耗KMnO₄溶液15.00mL，反應(yīng)中 MnO₄^-被還原為Mn²⁺．
①加入適量稀硫酸的作用是酸化，提高MnO₄^-的氧化能力，
②產(chǎn)品中氯化亞銅的質(zhì)量分數(shù)為93.28%．

Answer 1

分析 （1）①裝置A為固液不加熱型，用選用二氧化錳作催化劑，分解雙氧水或者過氧化鈉與水制備氧氣；②裝置B為加熱固體的裝置，可選用分解氯酸鉀和高錳酸鉀制備氧氣；
（2）①加熱控制溫度60～70℃，低于水的溫度，采取水浴加熱，攪拌可以使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率；
②硝酸具有強氧化性，可以氧化CuCl；
③CuCl是微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗滌除去雜質(zhì)，減小溶解導(dǎo)致的損失；
（3）①加入適量稀硫酸酸化，提高KMnO₄的氧化能力；
②由電子轉(zhuǎn)移守恒計算CuCl的物質(zhì)的量，進而計算CuCl質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）①裝置A制取氧氣的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑）；
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑）；
②裝置B儀器c中應(yīng)盛放的試劑是KClO₃和MnO₂（或KMnO₄）；
故答案為：KClO₃和MnO₂（或KMnO₄）；
（2）①加熱控制溫度60～70℃，低于水的溫度，采取水浴加熱，受熱均勻，便于控制溫度，攪拌可以使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率；
故答案為：水浴加熱；讓反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)，加快反應(yīng)速率；
②硝酸具有強氧化性，可以氧化CuCl，導(dǎo)致CuCl的產(chǎn)率降低；
故答案為：CuCl的產(chǎn)率降低；
③CuCl是微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗去固體表面可溶性雜質(zhì)，減小溶解導(dǎo)致的損失；
故答案為：洗去固體表面可溶性雜質(zhì)，并減少CuCl溶解的損耗；
（3）①加入適量稀硫酸，提高KMnO₄的氧化能力；
故答案為：酸化，提高MnO₄^-的氧化能力；
②由電子轉(zhuǎn)移守恒：n（CuCl）=5n（KMnO₄）=5×0.2000mol•L^-1×0.015L=0.015mol，CuCl質(zhì)量分數(shù)為$\frac{0.015mol×99.5g/mol}{1.600g}×100%$=93.28%；
故答案為：93.28%．

點評 本題以制備CuCl的無機工業(yè)流程；考查物質(zhì)制備實驗、氧氣制備、物質(zhì)含量測定、氧化還原反應(yīng)滴定等，注意對題目信息的運用，是對學(xué)生綜合能力的考查．