Question

【題目】銅在生活中有廣泛的應(yīng)用。CuCl2和CuCl是兩種常見的鹽，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

I. CuCl2固體遇水易水解。實驗室用如圖所示的實驗儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣，并與粗銅（含雜質(zhì)鐵）反應(yīng)制備氯化銅（鐵架臺、鐵夾及酒精燈省略）。

（1）寫出裝置A中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：____，裝置C的作用是____

（2）完成上述實驗，按氣流方向連接各儀器接口的順序是a→___。（每種儀器限使用一次）

（3）上述D裝置的作用是____

Ⅱ. CuCl是應(yīng)用廣泛的有機合成催化劑，可采取不同方法制取。CuCl晶體呈白色，露置于潮濕空氣中易被氧化。

方法一：向上述制得的氯化銅溶液中通入SO2，加熱一段時間即可制得CuCl，寫出該反應(yīng)的離子方程式：___。

方法二：銅粉還原CuSO4溶液

已知：CuCl難溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+2Cl－[CuCl3]2－(無色溶液)。

（1）①中，“加熱”溫度不宜過高和過低，目的是___，當(dāng)觀察到__現(xiàn)象，即表明反應(yīng)已經(jīng)完全。

（2）②中，加入大量水的作用是___。（從平衡角度解釋）

Answer 1

【答案】2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2 除去氯氣中混有的HCl d e j h (b c) g f 吸收氯氣防止尾氣污染；防止空氣中的水蒸氣進入裝置，使CuCl2水解 2Cu2+＋2Cl＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋4H+＋SO42- 溫度不能過低，防止反應(yīng)速率慢；不能過高，過高HCl揮發(fā) 溶液由藍色變?yōu)闊o色 稀釋促進平衡CuCl（白色）+2Cl[CuCl3]2（無色溶液）逆向移動，生成CuCl

【解析】

I.（1）裝置A中高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、氯化鉀、氯化錳、水；氯氣難溶于飽和食鹽水，氯化氫易溶于飽和食鹽水；

（2）用干燥、純凈的氯氣制備氯化銅，實驗順序是氯氣制取、除雜、干燥、與銅反應(yīng)、尾氣處理；

（3）裝置D中的堿石灰可以吸收氯氣、水蒸氣；

Ⅱ. 氯化銅溶液中通入SO2，氯化銅被還原為CuCl，SO2被氧化為硫酸；

（1）溫度過低，反應(yīng)速率慢；溫度過高， HCl易揮發(fā)。CuSO4溶液呈藍色、[CuCl3]2－呈無色；

（2）加水稀釋CuCl（白色）+2Cl[CuCl3]2平衡逆向移動。

I.（1）裝置A中，高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、氯化鉀、氯化錳、水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2；氯氣難溶于飽和食鹽水，氯化氫易溶于飽和食鹽水，所以裝置C中裝有飽和食鹽水的作用是除去氯氣中混有的HCl；

（2）從a出來的氣體含有氯化氫和水蒸氣，依次通過d e j h 除去氯化氫和水蒸氣，然后與銅反應(yīng)，最后用堿石灰處理尾氣，則依次再通過b c g f，所以按照氣流方向各儀器接口的連接順序為a→d→e→j→h→b→c →g→f；

（3）D裝置中裝有堿石灰，其作用是吸收氯氣防止尾氣污染；防止空氣中的水蒸氣進入裝置，使CuCl2水解；

Ⅱ. 向制得的氯化銅溶液中通入SO2，加熱一段時間即可制得CuCl，同時生成硫酸，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu2+＋2Cl＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋4H+＋SO42-；

（1）溫度不能過低，防止反應(yīng)速率慢；不能過高，過高HCl揮發(fā)，故①中“加熱”溫度不宜過高和過低；當(dāng)觀察到溶液由藍色變?yōu)闊o色，即表明反應(yīng)已經(jīng)完全；

（2）②中，加入大量水的作用是稀釋促進平衡CuCl（白色）+2Cl [CuCl3]2逆向移動，生成CuCl沉淀。