Question

【題目】CuCl廣泛應用于化工和印染等行業。在實驗室中模擬熱分解CuCl2·xH2O制備CuCl的原理和實驗裝置如下：

完成下列填空：

（1）在實驗（Ⅰ）過程中，觀察到B中固體由白色變為藍色，C中產生的現象是__________，導致該現象的物質是________________________。

（2）裝置D的作用是___________________________________，其中發生氧化還原反應的化學方程式是_____________________________________。

（3）反應結束后，CuCl產品中可能存在少量的CuCl2或CuO雜質。

①若雜質是CuCl2，則原因是_________________________________________。

②若雜質是CuO，則原因是__________________________________________。

（4）根據實驗（Ⅱ），測定CuCl2·xH2O中結晶水的含量。取CuCl2·xH2O樣品1.692g，經過3次灼燒、冷卻、稱量，得到黑色固體的質量數據如下：

稱 量	第1次	第2次	第3次
質量（g）	0.820g	0.800g	0.800g

則x=_____________（保留2位小數）。

Answer 1

【答案】 先變紅，后褪色 鹽酸和次氯酸 吸收尾氣并防止倒吸 Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O 加熱時間不足或溫度偏低 通入HCl的量不足 1.90

【解析】（1）CuCl2·xH2O在A裝置中受熱分解先失去結晶水，然后CuCl2分解產生Cl2，白色CuSO4與H2O結合生成藍色的CuSO4·5H2O，C中濕潤的藍色石蕊試紙遇氯氣，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸使石蕊試紙變紅，次氯酸使變紅的試紙褪色，所以出現：先變紅后褪色；導致產生這種現象的物質分別是鹽酸和次氯酸；

（2）實驗過程中產生的氯氣有毒，必需進行尾氣處理，防止污染環境，氯氣與氫氧化鈉反應使內部壓強降低，為防止倒吸，用倒置的漏斗可以防止倒吸，所以裝置D的作用是：吸收尾氣并防止倒吸，發生氧化還原反應的方程式是：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

（3）①根據題干信息：CuCl2在溫度高于300℃時分解產生CuCl和Cl2，如果產物中有CuCl2，說明加熱的溫度沒有高于300℃，即溫度偏低，或者是加熱的時間不夠長，CuCl2還沒有完全分解，所以正確答案是：加熱時間不足或溫度偏低；

②CuCl2·xH2O能夠發生水解，為防止水解，必需在HCl的氛圍中加熱，產物中有CuO，可能是沒有在HCl的氛圍中加熱或者通入HCl的量不足，使CuCl2·xH2O在受熱過程中發生水解反應生成Cu2（OH）2Cl2， Cu2（OH）2Cl2再受熱分解產生CuO，導致產物中有CuO，所以正確答案：沒有在HCl的氛圍中加熱或者通入HCl的量不足；

（4）第二、第三次稱量數值相同，說明第一次稱量的時候CuCl2·xH2O還沒有完全分解生成CuO，是無效數據，應該舍去，所以生成CuO的質量是0.800g，根據銅元素守恒得：n（CuCl2·xH2O）=n（CuO）=0.800g/80.00g·mol-1=0.0100mol,M(CuCl2·xH2O)=1.692g/0.0100mol=169.2g·mol-1

X=(169.2-135)/18=1.90