Question

【題目】氯化亞銅(CuCl)可用作催化劑、殺菌劑、媒染劑、脫色劑。CuCl是一種白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇，在潮濕的空氣中易被氧化。實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置和下列步驟制備氯化亞銅。

步驟1：在三頸燒瓶中加入20%鹽酸、食鹽、銅屑，加熱至60～70℃，開(kāi)動(dòng)攪拌器，同時(shí)從c口緩慢通入氧氣，制得Na[CuCl2]溶液。

步驟2：反應(yīng)完全后，冷卻，過(guò)濾，濾液用適量的水稀釋，析出CuCl。

步驟3：過(guò)濾，分別用鹽酸、乙醇洗滌濾出的固體。

步驟4：在真空干燥器中60～70 ℃干燥2h，冷卻后得到產(chǎn)品。

回答下列問(wèn)題：

(1)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸密度為1.1g/cm3，物質(zhì)的量濃度為___________；配制20%鹽酸需要的玻璃儀器有：__________、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。

(2)步驟1中制得Na[CuCl2]的化學(xué)方程式為________________________________。

(3)根據(jù)“步驟2中用水稀釋濾液能得到CuCl”推測(cè)，濾液中存在的平衡是____________。

(4)析出的CuCl晶體不用水而用鹽酸、乙醇分別洗滌的目的是__________________。

(5)測(cè)定產(chǎn)品中氯化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

準(zhǔn)確稱取制備的氯化亞銅產(chǎn)品0.25 g，將其置于足量的FeCl3溶液中，待樣品全部溶解后，加入適量稀硫酸，用0.10 mol/L的硫酸鈰[Ce(SO4)2]標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到終點(diǎn)，消耗硫酸鈰溶液24.50 mL，反應(yīng)中Ce4+被還原為Ce3+。(已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2)

①硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛放在________(填“酸”或“堿”)式滴定管中。

②產(chǎn)品中氯化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

【答案】6.0mol/L 量筒 4HCl(濃)+4NaCl+4Cu+O24Na[CuCl2]+2H2O [CuCl2]-(aq) CuCl(s)+Cl-(aq) 用鹽酸洗滌可以減小溶解導(dǎo)致的損失；用乙醇洗滌可以使晶體迅速干燥，避免CuCl被氧化 酸 97.51%

【解析】

(1)根據(jù)物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)換算關(guān)系可得該溶液的物質(zhì)的量濃度為c=；配制20%鹽酸，由于溶質(zhì)為液體，所以需要的玻璃儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管；

(2)根據(jù)步驟I所述可知：NaCl、HCl、Cu、O2在加熱時(shí)服用產(chǎn)生Na[CuCl2]，同時(shí)產(chǎn)生H2O，根據(jù)原子守恒、電子守恒，可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4HCl(濃)+4NaCl+4Cu+O24Na[CuCl2]+2H2O；

(3)步驟2操作是反應(yīng)完全后，冷卻，過(guò)濾，濾液用適量的水稀釋，析出CuCl，說(shuō)明[CuCl2]-在溶液中存在電離平衡：[CuCl2]-(aq)CuCl(s)+Cl-(aq)，加水稀釋，平衡正向移動(dòng)，[CuCl2]-轉(zhuǎn)化為CuCl沉淀；

(4)析出的CuCl晶體不用水而用鹽酸、乙醇洗滌，是因?yàn)橛名}酸洗滌可以減小溶解導(dǎo)致的損失；用乙醇洗滌是利用乙醇容易揮發(fā)的特性，可以使晶體迅速干燥，避免CuCl被氧化；

(5)硫酸鈰是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解使溶液顯酸性，所以應(yīng)該盛放在酸式滴定管中；

根據(jù)反應(yīng)前后電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可得關(guān)系式：CuCl～FeCl2～Ce(SO4)2，n(CuCl)=n[Ce(SO4)2]= 0.10 mol/L×0.0245L=0.00245mol，m(CuCl)= 0.00245mol×99.5g/mol=0.244g，所以產(chǎn)品中氯化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(0.244g÷0.25 g) ×100%=97.51%。