Question

1．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ag CuCl₂•2H₂O制備CuCl，該小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器略），并開展相關(guān)探究．

閱讀資料：

資料一	CuCl2•2H2O	在HCl氣流中加熱至140℃	產(chǎn)生CuCl2	CuCl2在受熱大于300℃時(shí)	生成CuCl和Cl2
資料二	CuCl2•2H2O	直接加熱	產(chǎn)生Cu2（OH）2Cl2	Cu2（OH）2Cl2在受熱到200℃時(shí)	產(chǎn)生CuO

請(qǐng)回答下列問題：
（1）請(qǐng)?jiān)诒碇刑顚憣?shí)驗(yàn)操作的步驟．

步驟	操作描述
①	檢驗(yàn)裝置的氣密性后加藥品
②	在“氣體入口”處通干燥HCl
③	點(diǎn)燃酒精燈，加熱
④	熄滅酒精燈，冷卻
⑤	停止通入HCl，然后通入N2

（2）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先變紅后褪色．
（3）裝置D的作用是收尾氣氯氣和氯化氫：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O、H++OH^-=H₂O．
（4）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)資料信息分析其原因：
①若雜質(zhì)是CuCl₂，則產(chǎn)生的原因是加熱溫度不夠．
②若雜質(zhì)是CuO，則產(chǎn)生的原因是HCl氣流不足．
（5）在不了解CuCl化學(xué)性質(zhì)的前提下，如何證明實(shí)驗(yàn)得到的CuCl樣品中含有CuCl₂雜質(zhì)對(duì)反應(yīng)后得到的產(chǎn)品進(jìn)行稱量，求出agCuCl₂•2H₂O完全轉(zhuǎn)化為CuCl的質(zhì)量，如果該數(shù)值小于產(chǎn)品的稱量值，就可判斷含有氯化銅．

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，且C處試紙先變紅后褪色，可知發(fā)生2CuCl₂$\frac{\underline{\;大于300℃\;}}{\;}$2CuCl+Cl₂↑，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）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置冷卻，故操作為：①檢驗(yàn)裝置的氣密性后加藥品②在“氣體入口”處通干燥HCl③點(diǎn)燃酒精燈，加熱；
故答案為：①檢驗(yàn)裝置的氣密性后加藥品；②在“氣體入口”處通干燥HCl；③點(diǎn)燃酒精燈，加熱；
（2）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：先變紅后褪色；
（3）D中NaOH溶液吸收尾氣氯氣和氯化氫：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O、H++OH^-=H₂O（吸收氯氣和氯化氫氣體）；
故答案為：收尾氣氯氣和氯化氫：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O、H++OH^-=H₂O；
（4）①由2CuCl₂$\frac{\underline{\;大于300℃\;}}{\;}$2CuCl+Cl₂↑，雜質(zhì)是CuCl₂說(shuō)明CuCl₂沒有反應(yīng)完全，分解溫度不高；
故答案為：加熱溫度不夠；
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：HCl氣流不足；
（5）在不了解CuCl化學(xué)性質(zhì)的前提下，對(duì)反應(yīng)后得到的產(chǎn)品進(jìn)行稱量，求出agCuCl₂•2H₂O完全轉(zhuǎn)化為CuCl的質(zhì)量，如果該數(shù)值小于產(chǎn)品的稱量值，就可判斷含有氯化銅；
故答案為：對(duì)反應(yīng)后得到的產(chǎn)品進(jìn)行稱量，求出agCuCl₂•2H₂O完全轉(zhuǎn)化為CuCl的質(zhì)量，如果該數(shù)值小于產(chǎn)品的稱量值，就可判斷含有氯化銅．

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，題目難度中等．