Question

某研究小組用粗銅（含雜質Fe）按下述流程制備氯化銅晶體（CuCl₂?2H₂O）．

（1）步驟①中采用如下圖所示的裝置，可將粗銅與Cl₂反應轉化為固體1（部分儀器和夾持裝置已略去）．

①儀器A的名稱是______；
②連接好裝置，然后進行的實驗操作是______；
③有同學認為應在濃硫酸洗氣瓶前增加吸收HCl的裝置，你認為是否必要（填“是”或“否”）______，理由是______；
④虛線內缺少實驗裝置，請你畫出裝置圖，標明藥品名稱．
（2）步驟②的具體操作是______．
（3）步驟③中試劑X用于調節pH以除去雜質，可選用下列試劑中的______（填序號）．
a．NaOH　　b．NH₃H₂O　　c．Cu₂（OH）₂CO₃　　d．CuSO₄
X發生反應的離子方程式是______；得到固體2的操作名稱是______．
（4）步驟④的操作過程中，發現溶液顏色由藍色變為綠色．小組同學欲探究其原因．
已知：在氯化銅溶液中有如下轉化關系：
Cu（H₂O）₄²⁺（aq）+4Cl^-（aq）?CuCl₄^2-（aq）+4H₂O（l）
藍色　　　　　　　　　　　　　　　 黃色
取氯化銅晶體配制成藍綠色溶液Y，進行如下實驗，其中能夠證明CuCl₂溶液中有上述轉化關系的是（填序號）______．
a．將Y稀釋，發現溶液呈藍色　　
b．在Y中加入CuCl₂晶體，溶液變為綠色
c．在Y中加入NaCl固體，溶液變為綠色
d．取Y進行電解，溶液顏色最終消失．

Answer 1

解：（1）①儀器A是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②制備氣體，應首先檢驗裝置的氣密性，故答案為：檢驗裝置氣密性；
③HCl對反應沒有影響，不需要在濃硫酸洗氣瓶前增加吸收HCl的裝置，故答案為：否；HCl不影響氯氣和粗銅的反應的產物；
④反應后尾氣含有氯氣，不能直接排放到空氣中，應用NaOH溶液進行尾氣的吸收，如圖，故答案為：；
（2）步驟②為固體溶解的操作，操作方法為取固體1于燒杯中，加入適量稀鹽酸，用玻璃棒攪拌至固體全部溶解，
故答案為：取固體1于燒杯中，加入適量稀鹽酸，用玻璃棒攪拌至固體全部溶解；
（3）步驟③目的是調節溶液pH，使FeCl₃發生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，則加入的物質應不能引入新雜質，可為Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物質，發生反應的離子方程式為Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+3H₂O+CO₂↑，從溶液中分離出固體，應用過濾的方法，
故答案為：c；Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+3H₂O+CO₂↑；過濾；
（4）a．將Y稀釋，平衡向左反應移動，溶液呈藍色，可以能夠證明CuCl₂溶液中轉化關系，故a正確；
b．在Y中加入CuCl₂晶體，溶液中Cu（H₂O）₄²⁺濃度增大，平衡向右移動，溶液變為綠色，可以能夠證明CuCl₂溶液中轉化關系，故b正確；
c．在Y中加入NaCl固體，溶液中氯離子濃度增大，平衡向右移動，溶液變為綠色，可以能夠證明CuCl₂溶液中轉化關系，故c正確；
d．取Y進行電解，銅離子放電，溶液顏色最終消失，不能可以能夠證明CuCl₂溶液中轉化關系，故d錯誤．
故答案為：abc．
分析：粗銅中含有Fe，與氯氣反應生成CuCl₂和FeCl₃，步驟③目的是調節溶液pH，使FeCl₃發生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，則加入的物質應不能引入新雜質，可為Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物質，得到的溶液2為溶液CuCl₂，經蒸發濃縮，冷卻結晶可得到CuCl₂晶體；實驗室用二氧化錳與濃鹽酸發生反應生成氯化錳、氯氣、水，反應離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，含有HCl、H₂O等雜質，必須經過除雜，以此解答該題．
點評：本題考查考查較為綜合，涉及物質的制備、檢驗和性質實驗設計等問題，側重于考查學生綜合運用化學知識的能力，為高考常見題型，難度中等．