Question

4．CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)．某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl₂•2H₂O制備CuCl，并進(jìn)行相關(guān)探究．
已知：

該小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器略）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）儀器X的名稱是球形干燥管．
（2）實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是①→③→④→②→⑤．
①檢查裝置的氣密性后加入藥品    ②熄滅酒精燈，冷卻
③在“氣體入口”處通干燥HCl       ④點(diǎn)燃酒精燈，加熱
⑤停止通入HCl，然后通入N₂
（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中試紙的顏色變化是石蕊試紙先逐漸變?yōu)榧t色，后褪色．
（4）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）反應(yīng)結(jié)束后，取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl₂或CuO雜質(zhì)，根據(jù)資料信息分析：
①若雜質(zhì)是CuCl₂，則產(chǎn)生的原因是加熱時(shí)間不足或溫度偏低．
②若雜質(zhì)是CuO，則產(chǎn)生的原因是通入HCl的量不足．
（6）若m克CuCl₂•2H₂O全部轉(zhuǎn)化為CuO（銅元素?zé)o損耗），則固體質(zhì)量減少$\frac{91m}{171}$克（用含m的式子表示）

Answer 1

分析 熱分解CuCl₂•2H₂O制備CuCl，為抑制水解，氣體入口通入HCl氣體，然后加熱A處試管，X為球形干燥管，X中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，可知CuCl₂•2H₂O分解生成水，又 大于300℃，發(fā)生2CuCl₂$\frac{\underline{\;大于300℃\;}}{\;}$2CuCl+Cl₂↑，則 產(chǎn)物中還有Cl₂，所以C中石蕊試紙先逐漸變?yōu)榧t色，后褪色，D中NaOH溶液吸收尾氣；取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl₂或CuO雜質(zhì)，混有CuCl₂與溫度不夠或加熱時(shí)間不足有關(guān)，混有CuO與沒(méi)有在HCl的氛圍中加熱或者未等試管冷卻就停止通入HCl氣體有關(guān)，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）由圖及常見(jiàn)的儀器可知，儀器X的名稱為球形干燥管，故答案為：球形干燥管；
（2）實(shí)驗(yàn)中有氣體生成，先檢驗(yàn)裝置的氣密性，且熱分解CuCl₂•2H₂O制備CuCl，防止CuCl被氧化和Cu⁺水解所以必須要先趕走裝置中的氧氣和水蒸氣后才加熱，且要在HCl氣流中加熱制備，反應(yīng)結(jié)束后先熄滅酒精燈，應(yīng)該要繼續(xù)通入氮?dú)庵敝裂b置冷切，所以操作順序?yàn)椋孩?③-④-②-⑤，
故答案為：③-④-②；
（3）B中有白色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明有水生成，產(chǎn)物中還有Cl₂，所以C中石蕊試紙先逐漸變?yōu)榧t色，后褪色，
故答案為：石蕊試紙先逐漸變?yōu)榧t色，后褪色；
（4）D中是Cl₂和NaOH反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）①由2CuCl₂$\frac{\underline{\;大于300℃\;}}{\;}$2CuCl+Cl₂↑，雜質(zhì)是CuCl₂說(shuō)明CuCl₂沒(méi)有反應(yīng)完全，分解溫度不高，故答案為：加熱時(shí)間不足或溫度偏低；
②雜質(zhì)是氧化銅，說(shuō)明CuCl被氧氣氧化才產(chǎn)生了CuO，說(shuō)明裝置中有氧氣，可能是沒(méi)有在HCl的氛圍中加熱或者未等試管冷卻就停止通入HCl氣體，故答案為：通入HCl的量不足；
（6）若m克CuCl₂•2H₂O全部轉(zhuǎn)化為CuO（銅元素?zé)o損耗），根據(jù)銅原子守恒，則固體質(zhì)量減少m-$\frac{m}{171}$×80=$\frac{91m}{171}$，故答案為：$\frac{91m}{171}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握制備實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置的作用、元素化合物知識(shí)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意元素化合物與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的訓(xùn)練，（5）為解答的難點(diǎn)，題目難度中等．