Question

12．碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂．
（1）碱式氯化铜有多种制备方法
①方法1：45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu₂ （OH）₂ Cl₂•3H₂O，该反应的化学方程式为4CuCl+O₂+8H₂O$\frac{\underline{\;45-50℃\;}}{\;}$2Cu₂（OH）₂Cl₂•3H₂O．
②方法2：先制得CuCl₂，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜．Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl₂，Fe³⁺对该反应有催化作用，其催化原理如图所示． M′的化学式为Fe²⁺．

（2）碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cu_a（OH）_bCl_c•xH₂O． 为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：
①称取样品1.1160g，用少量稀HNO₃溶解后配成100.00mL溶液A； 
②取25.00mL溶液A，加入足量AgNO₃溶液，得AgCl 0.1722g；
③另取25.00mL溶液A，调节pH 4～5，用浓度为0.08000mol•L^-1的EDTA（Na₂H₂Y•2H₂O）标准溶液滴定Cu²⁺ （离子方程式为Cu²⁺+H₂Y^2-═CuY^2-+2H⁺），滴定至终点，消耗标准溶液30.00mL．通过计算确定该样品的化学式（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）①45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu₂ （OH）₂ Cl₂•3H₂O，反应物为CuCl、氧气、水；
②Fe³⁺对该反应有催化作用，结合图可知，Cu元素的化合价升高，则M中Fe元素的化合价降低；
（2）由②可知n（Cl^-）=n（AgCl）×$\frac{100.00mL}{25.00mL}$=$\frac{0.1722g}{143.5g/mol}×\frac{100.00mL}{25.00mL}$=4.800×10^-3mol，由③可知n（Cu²⁺）=n（EDTA）×$\frac{100.00mL}{25.00mL}$=0.08000 mol•L^-1×30.00 mL×10^-3 L•mL^-1×$\frac{100.00mL}{25.00mL}$=9.600×10^-3 mol，结合化合物中正负化合价的代数和为0及物质定组成来计算．

解答 解：（1）①45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu₂ （OH）₂ Cl₂•3H₂O，反应物为CuCl、氧气、水，Cu元素的化合价升高，O元素的化合价降低，由原子、电子守恒可知反应为4CuCl+O₂+8H₂O$\frac{\underline{\;45-50℃\;}}{\;}$2Cu₂（OH）₂Cl₂•3H₂O，
故答案为：4CuCl+O₂+8H₂O$\frac{\underline{\;45-50℃\;}}{\;}$2Cu₂（OH）₂Cl₂•3H₂O；
②Fe³⁺对该反应有催化作用，结合图可知，Cu元素的化合价升高，则M中Fe元素的化合价降低，可知M′的化学式为Fe²⁺，
故答案为：Fe²⁺；
（2）n（Cl^-）=n（AgCl）×$\frac{100.00mL}{25.00mL}$=$\frac{0.1722g}{143.5g/mol}×\frac{100.00mL}{25.00mL}$=4.800×10^-3mol，
n（Cu²⁺）=n（EDTA）×$\frac{100.00mL}{25.00mL}$=0.08000 mol•L^-1×30.00 mL×10^-3 L•mL^-1×$\frac{100.00mL}{25.00mL}$=9.600×10^-3 mol，
n（OH^-）=2n（Cu²⁺）-n（Cl^-）=2×9.600×10^-3 mol-4.800×10^-3 mol=1.440×10^-2 mol，
m（Cl^-）=4.800×10^-3 mol×35.5 g•mol^-1=0.1704 g，
m（Cu²⁺）=9.600×10^-3 mol×64 g•mol^-1=0.6144 g，
m（OH^-）=1.440×10^-2 mol×17 g•mol^-1=0.2448 g，
n（H₂O）=$\frac{1.1160g-0.1704g-0.6144g-0.2448g}{18g/mol}$=4.800×10^-3 mol，
则a：b：c：x=n（Cu²⁺）：n（OH^-）：n（Cl^-）：n（H₂O）=2：3：1：1，
即化学式为Cu₂ （OH）₃Cl•H₂O，
答：该样品的化学式为Cu₂ （OH）₃Cl•H₂O．

点评 本题考查物质的制备及物质组成的测定实验，为高频考点，把握发生的反应、物质的量的计算为解答的关键，侧重分析能力和实验能力的考查，注意氧化还原反应及定组成的应用，题目难度中等．