Question

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所示流程

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所示流程制备氯化铜晶体（CuCl2?2H20）．（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（部分仪器和夹持装置已略去）．①装置B中发生反应的离子方程式是______．②有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装胃，你认为是否必要______（填“是”或“否”）．（2）试剂X用以除去杂质，X可选用下列试剂中的______（填序号）．a． NaOH b．NH3?H2O c．CuO d．Cu2（OH）2CO3 e．CuSO4（3）在溶液2转化为CuCl2?2H2O的操作过程中，发现溶液颜色出蓝色变为绿色．小组同学欲探究其原因．己知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：Cu（H2O）42+（aq）（蓝色）+4Cl-（aq）?CuCl42-（aq）（黄色）+4H2O（l）①上述反应的化学平衡常数表达式是K=______．若增大氯离子浓度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）______．②取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能证明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NaCl固体，溶液变为绿色c．取Y进行电解，溶液颜色最终消失（4）如图3所示，用石墨电极电解CuCl2溶液，小组同学发现阴极碳棒上有红色和白色两种颜色的固体析出．有关文献资料表明，在铜和铜的化合物中Cu为紫红色，Cu2O为红色，CuCl为白色，它们都不溶于水．①小组同学将阴极碳棒洗涤干净并干燥后，放入玻璃管中，按如图4所示连接装置．排净装置中的空气后，充分加热，并将一张湿润的蓝色石蕊试纸置于装置末端的导管口附近．实验中发现，碳棒上的白色物质消失，红色物质依然存在；无色硫酸铜不变色，蓝色石蕊试纸变为红色．根据上述现象，玻璃管中发生反应的化学方程式为______．②电解CuCl2溶液时，阴极发生反应的电极方程式为______．

Answer 1

（1）①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．
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-  

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
②HCl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．
（2）由工艺流程可知，加入试剂X用于调节pH以除去杂质，且不能引入新杂质．
a．NaOH引入杂质钠离子，故a错误；
b．NH₃?H₂O 引入铵根离子，故b错误；
c．CuO可以调节PH值，除去杂质，过量的CuO过滤除去，不引入杂质，故c正确；
d．Cu₂（OH）₂CO₃ 可以调节PH值，除去杂质，过量的Cu₂（OH）₂CO₃ 过滤除去，不引入杂质，故d正确；
e．CuSO₄不能调节PH值，引入硫酸根离子，故e错误；
故选：cd．
（3）①Cu（H₂O）₄²⁺（aq）+4Cl^-（aq）  CuCl₄^2-（aq）+4H₂O（l）的平衡常数为k=

c(CuCl 42?  )

c[Cu(H2O) 42? ]?c4(Cl?)

．
平衡常数只受温度影响，与离子浓度无关，增大氯离子浓度，K值不变．
故答案为：

c(CuCl 42?  )

c[Cu(H2O) 42? ]?c4(Cl?)

；不变．
②a．将Y稀释，平衡向作反应移动，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．
故选：abc．
（4）①根据实验现象：白色物质消失，红色物质依然存在；无色硫酸铜不变色，蓝色石蕊试纸变为红色，说明CuCl被氢气还原为Cu，同时生成酸性气体，其反应方程为：2CuCl+H₂

△   .

2Cu+2HCl；故答案为：2CuCl+H₂

△   .

2Cu+2HCl；
②由题意可知在阴极上Cu²⁺得电子生成Cu和CuCl，所以阴极上电极反应方程为：Cu²⁺+2e^-=Cu；Cu²⁺+Cl^-+e^-=CuCl；故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；Cu²⁺+Cl^-+e^-=CuCl．