Question

4．氯化銅用途廣泛，常用于生產顏料、木材防腐劑等．
（1）實驗室用如下裝置（部分加熱、夾持等裝置已略去）制備氯化銅固體．
①儀器z的名稱是分液漏斗．
②檢驗裝置A氣密性的操作為：關閉活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于試管中的液面，（停止加水）一段時間后液面高度差沒變化，說明裝置不漏氣．
③實驗過程中按照氣流方向儀器接口連接順序a→hidebc（cb）f，實驗中D裝置的作用是防止空氣中水蒸氣進入B，同時吸收多余的Cl₂，防止空氣污染．
（2）某研究小組模擬工業用粗銅（含雜質Fe）按下述流程制備無水CuCl₂．
已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：

	Fe3+	Cu2+	Fe2+
開始沉淀的pH	2.7	4.4	7.0
沉淀完全的pH	3.7	6.4	9.6

①溶液A中加入氧化劑X的目的是把Fe²⁺氧化為Fe³⁺．
②加試劑Y用于調節pH以除去雜質，則應調節pH范圍是3.7≤pH＜4.4，試劑Y可選用下列中的cd（填序號）．
    a．NaOH     b．鹽酸    c．CuO    d．Cu₂（OH）₂CO₃
③由溶液B制備無水CuCl₂過程中的操作有：a．冷卻結晶；b．過濾洗滌；c．蒸發濃縮；d．在干燥HCl氣流中加熱．則其操作順序為cabd（填寫序號）．

Answer 1

分析 （1）①依據裝置圖中儀器形狀可知，z為分液漏斗；
②分析裝置圖可知A中的反應為濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯化錳和氯氣的反應，實驗裝置氣密性檢查利用裝置壓強變化和液面變化分析；
③制取出的氯氣中含有HCl雜質氣體，需要利用飽和食鹽水除去，然后對氯氣進行干燥，再通入B，最后為了防止空氣中水蒸氣進入B，同時吸收多余的Cl₂，防止空氣污染需增加裝有堿石灰的干燥裝置D，據此解答即可；
（2）粗銅中含有Fe，與鹽酸反應生成溶液A為CuCl₂和FeCl₂，加入氧化劑將亞鐵離子氧化成鐵離子，再調節pH值，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B為溶液CuCl₂，經蒸發濃縮，冷卻結晶可得到CuCl₂晶體，母液再循環利用，據此答題．

解答 解：（1）①裝置圖中儀器形狀和用途可知，儀器X的名稱為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
②A中的反應為濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯化錳和氯氣的反應，反應中產生氯氣，實驗裝置氣密性檢查利用裝置壓強變化和液面變化分析，關閉a處的活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于試管中的液面，（停止加水）一段時間后液面高度差沒變化，說明裝置不漏氣，
故答案為：關閉活塞，向分液漏斗中加水至其液面高于試管中的液面，（停止加水）一段時間后液面高度差沒變化，說明裝置不漏氣；
③制取出的氯氣中含有HCl雜質氣體，需要利用飽和食鹽水除去，液體洗氣需長管進，短管出，故a連接h-i，然后對氯氣進行干燥，同理：i連接d-e，再通入B，即e連接b-c（c-b），最后為了防止空氣中水蒸氣進入B，同時吸收多余的Cl₂，防止空氣污染，需增加裝有堿石灰的干燥裝置，故c（b）連接f-g，
故答案為：h i d e b c（c b）f； 防止空氣中水蒸氣進入B，同時吸收多余的Cl₂，防止空氣污染；
（2）粗銅中含有Fe，與鹽酸反應生成溶液A為CuCl₂和FeCl₂，加入氧化劑將亞鐵離子氧化成鐵離子，再調節pH值，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B為溶液CuCl₂，經蒸發濃縮，冷卻結晶可得到CuCl₂晶體，母液再循環利用，
①根據上面的分析可知，溶液A中加入氧化劑X的目的是把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，
故答案為：把Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
②調節pH值，使FeCl₃發生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，但銅離子不能被除去，根據題中提供的不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH值可知，應調節pH范圍是 3.7≤pH＜4.4，調節pH所加入的物質應不能引入新雜質，可為Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物質，試劑Y可選用cd，
故答案為：3.7≤pH＜4.4；cd；
③CuCl₂溶液經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌干燥得到CuCl₂晶體，CuCl₂晶體在干燥氯化氫氣流中加熱得到無水CuCl₂，故實驗步驟的正確順序為cabd，
故答案為：cabd．

點評 本題考查學生對工藝流程的理解、物質的分離提純等基本操作、氧化還原反應滴定應用、溶度積有關計算等，難度中等，需要學生具有扎實的基礎知識與靈活運用知識解決問題的能力．