Question

（2013?德州二模）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）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl₂?xH₂O）．

（1）实验室采用如图所示装置，可使粗铜与Cl₂反应转化为固体1（部分加热仪器和夹持装置已略去）．该装置中仪器a的名称是

分液漏斗

．装置b中发生反应的离子方程式是

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

．该装置存在一定的安全隐患，消除该安全隐患的措施是

间连接一个防止倒吸的装置；

．

（2）操作Ⅱ中应控制的pH范围为

3.2≤PH＜4.7

，其目的是

使氯化铁转化为氢氧化铁沉淀从而与氯化铜分离（或者除去氯化铜溶液中的氯化铁）

．
已知：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物完全沉淀时的pH
Cu2+ Fe2+ Fe3+	4.7 4.0 1.9	6.7 9.0 3.2

（3）操作Ⅲ的程序依次为

蒸发浓缩

、

冷却结晶

、过滤、自然干燥．得到CuCl₂?xH₂O晶体．
（4）若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl₂，其原因可能是

与粗铜反应的氯气不足量

，试提出两种不同的改进方案：①

通入足量的氯气

；②

在操作Ⅱ加入氧化铜前先加入足量的双氧水或者通入氯气

．

Answer 1

分析：（1）仪器A是分液漏斗；装置B中制取氯气，二氧化锰与浓盐酸发生反应生成氯化锰、氯气、水；D中的氢氧化钠溶液容易被倒吸入大试管中；
（2）除去氯化铜中的氯化铁，根据氢氧化物的沉淀PH进行分析，使氯化铁完全生成氢氧化铁；
（3）溶液2是氯化铜溶液，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、自然干燥，最后得到CuCl₂?xH₂O晶体；
（4）与粗铜的反应，氯气不足，制取的氯化铜晶体中会含有氯化亚铁；可以通过足量氯气避免生成氯化亚铁，也可以在在操作Ⅱ加入氧化铜前先加入足量的双氧水或者通入氯气将亚铁氧化成三价铁离子．

解答：解：（1）仪器A是分液漏斗；装置B中制取氯气，二氧化锰与浓盐酸发生反应生成氯化锰、氯气、水，反应离子方程式为 MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；防止D的氢氧化钠溶液发生倒吸，应该在C和D之间连接一个防止倒吸的装置；
故答案为：分液漏斗； 4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；  间连接一个防止倒吸的装置；
（2）若要除去氯化铁，氢氧化铁的开始沉淀PH=1.9，沉淀完全PH=3.2；氢氧化铜开始沉淀的PH=4.7；故PH控制在3.2到4.7之间；
故答案为：3.2≤PH＜4.7；使氯化铁转化为氢氧化铁沉淀从而与氯化铜分离（或者除去氯化铜溶液中的氯化铁）；
（3）由于氯化铜溶液需要经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、自然干燥，得到氯化铜晶体；
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl₂，可能是与粗铜反应的氯气不足导致的；改进方法是：；①、通入足量的氯气；②、在操作Ⅱ加入氧化铜前先加入足量的双氧水或者通入氯气；
故答案为：与粗铜反应的氯气不足量；①、通入足量的氯气；②、在操作Ⅱ加入氧化铜前先加入足量的双氧水或者通入氯气．

点评：本题考查学生对工艺流程理解、实验装置的理解、物质分离提纯等，难度中等，要求学生具备扎实的基础与综合运用能力．