Question

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?2H₂O）．

（1）步骤①中采用如下图所示的装置，可将粗铜与Cl₂反应转化为固体1（部分仪器和夹持装置已略去）．

①仪器A的名称是______；
②连接好装置，然后进行的实验操作是______；
③有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为是否必要（填“是”或“否”）______，理由是______；
④虚线内缺少实验装置，请你画出装置图，标明药品名称．
（2）步骤②的具体操作是______．
（3）步骤③中试剂X用于调节pH以除去杂质，可选用下列试剂中的______（填序号）．
a．NaOH　　b．NH₃H₂O　　c．Cu₂（OH）₂CO₃　　d．CuSO₄
X发生反应的离子方程式是______；得到固体2的操作名称是______．
（4）步骤④的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色．小组同学欲探究其原因．
已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：
Cu（H₂O）₄²⁺（aq）+4Cl^-（aq）?CuCl₄^2-（aq）+4H₂O（l）
蓝色　　　　　　　　　　　　　　　 黄色
取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能够证明CuCl₂溶液中有上述转化关系的是（填序号）______．
a．将Y稀释，发现溶液呈蓝色　　
b．在Y中加入CuCl₂晶体，溶液变为绿色
c．在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色
d．取Y进行电解，溶液颜色最终消失．

Answer 1

解：（1）①仪器A是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
②制备气体，应首先检验装置的气密性，故答案为：检验装置气密性；
③HCl对反应没有影响，不需要在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置，故答案为：否；HCl不影响氯气和粗铜的反应的产物；
④反应后尾气含有氯气，不能直接排放到空气中，应用NaOH溶液进行尾气的吸收，如图，故答案为：；
（2）步骤②为固体溶解的操作，操作方法为取固体1于烧杯中，加入适量稀盐酸，用玻璃棒搅拌至固体全部溶解，
故答案为：取固体1于烧杯中，加入适量稀盐酸，用玻璃棒搅拌至固体全部溶解；
（3）步骤③目的是调节溶液pH，使FeCl₃发生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，则加入的物质应不能引入新杂质，可为Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物质，发生反应的离子方程式为Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+3H₂O+CO₂↑，从溶液中分离出固体，应用过滤的方法，
故答案为：c；Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+3H₂O+CO₂↑；过滤；
（4）a．将Y稀释，平衡向左反应移动，溶液呈蓝色，可以能够证明CuCl₂溶液中转化关系，故a正确；
b．在Y中加入CuCl₂晶体，溶液中Cu（H₂O）₄²⁺浓度增大，平衡向右移动，溶液变为绿色，可以能够证明CuCl₂溶液中转化关系，故b正确；
c．在Y中加入NaCl固体，溶液中氯离子浓度增大，平衡向右移动，溶液变为绿色，可以能够证明CuCl₂溶液中转化关系，故c正确；
d．取Y进行电解，铜离子放电，溶液颜色最终消失，不能可以能够证明CuCl₂溶液中转化关系，故d错误．
故答案为：abc．
分析：粗铜中含有Fe，与氯气反应生成CuCl₂和FeCl₃，步骤③目的是调节溶液pH，使FeCl₃发生水解生成Fe（OH）₃沉淀而除去，则加入的物质应不能引入新杂质，可为Cu₂（OH）₂CO₃、CuO、CuCO₃等物质，得到的溶液2为溶液CuCl₂，经蒸发浓缩，冷却结晶可得到CuCl₂晶体；实验室用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，含有HCl、H₂O等杂质，必须经过除杂，以此解答该题．
点评：本题考查考查较为综合，涉及物质的制备、检验和性质实验设计等问题，侧重于考查学生综合运用化学知识的能力，为高考常见题型，难度中等．