Question

20．氯化銅是一種廣泛用于生產顏料、木材防腐劑等的化工產品．某研究小組用粗銅（含雜質Fe）按如圖1流程制備氯化銅晶體（CuCl₂•2H₂O）．（已知Fe³⁺沉淀完全的pH為3.6，Cu²⁺開始沉淀的pH為6.4）

（1）實驗室采用如圖2所示的裝置，可將粗銅與Cl₂反應轉化為固體1（加熱儀器和夾持裝置已略去）．
①儀器A的名稱是分液漏斗．
②裝置B中發(fā)生反應的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
③裝置Ⅳ中盛裝的試劑是NaOH溶液，其作用是Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．（用離子方程式表示）
④CuCl₂溶液是經一系列操作可得氯化銅晶體，操作的程序依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶過濾、自然干燥．
（2）CuCl₂溶液得到CuCl₂•2H₂O的過程中要加入鹽酸的目的是抑制銅離子的水解，提高產品的產率（或純度）．

Answer 1

分析 （1）①儀器A是分液漏斗；
②裝置B中制取氯氣，利用二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生反應生成氯化錳、氯氣、水，寫出化學方程式再改寫成離子方程式；
③實驗中的反應物之一為氯氣，若過量會污染大氣，所以需要處理尾氣；
④從CuCl₂溶液中得到晶體，應通過加熱濃縮，冷卻結晶，再過濾、干燥；
（2）因Cu²⁺能水解且加熱會促進水解生成Cu（OH）₂，同時得到揮發(fā)性的酸鹽酸，根據平衡理論，要通過加入稀鹽酸抑制水解平衡正向移動，提高產品純度．

解答 解：（1）①儀器A是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②裝置B中制取氯氣，二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生反應的化學方程工為MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，改寫后得到離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
③實驗中的反應物之一為氯氣，應考慮到過量的氯氣能污染大氣，所以需要處理尾氣，一般用NaOH溶液吸收，故答案為：NaOH溶液；吸收多余的氯氣，防止空氣污染；
④從溶液里得到固體溶質，通常采用的分離方法是結晶法，具體過程是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、干燥，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；
（2）由CuCl₂溶液得到CuCl₂•2H₂O的過程中Cu²⁺水解，要加鹽酸防止Cu²⁺水解，否則產品中會含有Cu（OH）₂雜質，故答案為：抑制Cu²⁺水解，提高產品產率（或純度）．

點評 本題考查學生對工藝流程理解、實驗裝置的理解、鹽類水解的應用，物質分離提純等，中等難度．