Question

20．氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品．某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按如图1流程制备氯化铜晶体（CuCl₂•2H₂O）．（已知Fe³⁺沉淀完全的pH为3.6，Cu²⁺开始沉淀的pH为6.4）

（1）实验室采用如图2所示的装置，可将粗铜与Cl₂反应转化为固体1（加热仪器和夹持装置已略去）．
①仪器A的名称是分液漏斗．
②装置B中发生反应的离子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
③装置Ⅳ中盛装的试剂是NaOH溶液，其作用是Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．（用离子方程式表示）
④CuCl₂溶液是经一系列操作可得氯化铜晶体，操作的程序依次为蒸发浓缩、冷却结晶过滤、自然干燥．
（2）CuCl₂溶液得到CuCl₂•2H₂O的过程中要加入盐酸的目的是抑制铜离子的水解，提高产品的产率（或纯度）．

Answer 1

分析 （1）①仪器A是分液漏斗；
②装置B中制取氯气，利用二氧化锰与浓盐酸发生反应生成氯化锰、氯气、水，写出化学方程式再改写成离子方程式；
③实验中的反应物之一为氯气，若过量会污染大气，所以需要处理尾气；
④从CuCl₂溶液中得到晶体，应通过加热浓缩，冷却结晶，再过滤、干燥；
（2）因Cu²⁺能水解且加热会促进水解生成Cu（OH）₂，同时得到挥发性的酸盐酸，根据平衡理论，要通过加入稀盐酸抑制水解平衡正向移动，提高产品纯度．

解答 解：（1）①仪器A是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
②装置B中制取氯气，二氧化锰与浓盐酸发生反应的化学方程工为MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，改写后得到离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
③实验中的反应物之一为氯气，应考虑到过量的氯气能污染大气，所以需要处理尾气，一般用NaOH溶液吸收，故答案为：NaOH溶液；吸收多余的氯气，防止空气污染；
④从溶液里得到固体溶质，通常采用的分离方法是结晶法，具体过程是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（2）由CuCl₂溶液得到CuCl₂•2H₂O的过程中Cu²⁺水解，要加盐酸防止Cu²⁺水解，否则产品中会含有Cu（OH）₂杂质，故答案为：抑制Cu²⁺水解，提高产品产率（或纯度）．

点评 本题考查学生对工艺流程理解、实验装置的理解、盐类水解的应用，物质分离提纯等，中等难度．