Question

【题目】(12 分)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_________________________。

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______。

（2）碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。 为测定某碱式氯化铜的组成, 进行下列实验: ①称取样品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A; ②取25. 00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0. 1722 g;③另取25. 00 mL溶液A,调节pH 4 ~ 5,用浓度为0.08000 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2-CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。

Answer 1

【答案】

（1）①4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O

②Fe2+

（2）n(Cl-)=n(AgCl)×==4.800×10-3mol

n(Cu2+)=n(EDTA)×

=0.08000 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1×=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)==4.800×10-3 mol

a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1

化学式为Cu2 (OH)3Cl·H2O

【解析】

（1）①分析CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2 (OH)2 Cl2·3H2O，可以发现Cu元素的化价升高了，所以氧气肯定做了该反应的氧化剂，根据化合价升降总数相等并结合质量守恒定律，可以写出该反应的化学方程式为4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O。

②由催化原理示意图可知， M'先与H+、O2反应生成M，M再被Cu还原为Cu2+，所以M'的化学式为Fe2+。

（2）由实验②可以求出该样品中所含Cl-的物质的量，由氯离子守恒得：

n(Cl-)=n(AgCl)×==4.800×10-3mol

由实验③结合反应信息Cu2++ H2Y2-CuY2-+2H+，可以求出样品中所含Cu元素的物质的量：

n(Cu2+)=n(EDTA)×

=0.08000 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1×=9.600×10-3 mol

再由化合物中电荷守恒得：

n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3 mol－4.800×10-3 mol=1.440×10-2 mol

分别求出这3种离子的质量，根据质量守恒，求出H2O的质量：

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

再求出结晶水的物质的量：

n(H2O)==4.800×10-3 mol

最后求出各粒子的个数之比，写出化学式：

因为a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ，所以该样品的化学式为Cu2 (OH)3Cl·H2O