Question

8．CuCl₂、CuCl是重要的化工原料，廣泛地用作有機合成催化劑．實驗室中以粗銅（含雜質Fe）為原料，一種制備銅的氯化物的流程如下：

（1）上述流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是防止Cu²⁺水解．試劑X、固體J的物質分別為B．
A．NaOH   Fe（OH）₃B．CuO    Fe（OH）₃
C．NH₃•H₂O  Fe（OH）₂        D．CuSO₄     Cu（OH）₂
（2）反應②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀．寫出制備CuCl的離子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（3）以石墨為電極，電解CuCl₂溶液時發現陰極上也會有部分CuCl析出，寫出此過程中陰極上的電極反應式Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl．

Answer 1

分析 粗銅（含雜質Fe）與氯氣反應生成氯化鐵和氯化銅，加稀鹽酸溶解，形成氯化鐵和氯化銅溶液，再加試劑x為CuO或氫氧化銅等調節pH，使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到的固體J為氫氧化鐵，溶液2為氯化銅溶液，通入二氧化硫，二氧化硫與銅離子發生氧化還原反應生成CuCl，氯化銅溶液在HCl氛圍中蒸發結晶得到CuCl₂•2H₂O；
（1）流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是防止銅離子水解，試劑X、固體J的物質分別為氧化銅，氫氧化鐵，根據從溶液中提取溶質晶體的操作分析；
（2）根據信息可知：SO₂與銅離子反應生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-；
（3）陰極上是得到電子發生還原反應，Cu²⁺得到電子生成CuCl，結合電荷守恒配平書寫電極反應．

解答 解：粗銅（含雜質Fe）與氯氣反應生成氯化鐵和氯化銅，加稀鹽酸溶解，形成氯化鐵和氯化銅溶液，再加CuO或氫氧化銅等調節pH，使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到的固體2為氫氧化鐵，溶液2為氯化銅溶液，通入二氧化硫，二氧化硫與銅離子發生氧化還原反應生成CuCl，氯化銅溶液在HCl氛圍中蒸發結晶得到CuCl₂•2H₂O；
（1）流程中固體K溶于稀鹽酸的目的是防止銅離子水解，試劑X、固體J的物質分別為氧化銅，氫氧化鐵，選B，
故答案為：防止Cu²⁺水解；冷卻結晶，B；
（2）根據信息可知：在加熱條件下，SO₂與銅離子反應生成CuCl白色沉淀和SO₄^2-，其反應的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
（3）以石墨為電極，電解CuCl₂溶液時發現陰極上也會有部分CuCl析出，陰極上是得到電子發生還原反應，Cu²⁺得到電子生成CuCl，電極反應為：Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl，
故答案為：Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl．

點評 本題以實驗室制備氯化銅為背景，考查了物質的制備實驗操作、離子檢驗、除雜質、離子方程式的書寫、原電池原理的應用等，題目涉及的知識點較多，側重于基礎知識的綜合應用的考查，難度中等．