Question

【題目】CuCl用于石油工業(yè)脫硫與脫色，是一種不溶于水和乙醇的白色粉末，在潮濕空氣中可被迅速氧化。實(shí)驗(yàn)室用CuSO4-NaCl混合液與Na2SO3溶液反應(yīng)制取CuCl。

回答以下問題：

(1)圖中儀器1的名稱是________；制備過程中Na2SO3過量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-，為提高產(chǎn)率，儀器2中所加試劑應(yīng)為_________(填“A”或“B”)。

A.CuSO4-NaCl混合液 B.Na2SO3溶液

(2)如圖是體系pH隨時(shí)間變化關(guān)系圖：

寫出制備CuCl的離子方程式_______________；

(3)如圖是產(chǎn)率隨pH變化關(guān)系圖，實(shí)驗(yàn)過程中往往用CuSO4- Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液，其中Na2CO3的作用是__________________并維持pH在____________左右以保證較高產(chǎn)率。

(4)反應(yīng)完成后經(jīng)抽濾、洗滌、干燥獲得產(chǎn)品。抽濾所采用裝置如圖所示，其中抽氣泵的作用是使吸濾瓶與安全瓶中的壓強(qiáng)減小，跟常規(guī)過濾相比，采用抽濾的優(yōu)點(diǎn)是_________________(寫一條)；洗滌時(shí)，用“去氧水”作洗滌劑洗滌產(chǎn)品，作用是__________________________。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶 B 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42- 及時(shí)除去系統(tǒng)中反應(yīng)生成的H+ 3.5 可加快過濾速度(或得到較干燥的沉淀) 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，同時(shí)防止CuCl被氧化

【解析】

(1)甲圖中儀器1為三頸燒瓶；制備過程中Na2SO3過量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-，為提高產(chǎn)率，可控制Na2SO3的加入量；

(2)在提純后的CuSO4液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl(氯化亞銅)沉淀；

(3)根據(jù)圖示可知反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的同時(shí)溶液的酸性增強(qiáng)，生成硫酸，用CuSO4-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液，可與生成的H+反應(yīng)；

(4)抽濾可加快過濾速度，得到較為干燥沉淀，用去氧水，可防止CuCl被氧化。

(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)，可知圖中儀器1的名稱是三頸燒瓶；制備過程中Na2SO3過量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-，為提高產(chǎn)率，儀器2中所加試劑應(yīng)為Na2SO3溶液，便于通過分液漏斗控制滴加的速率，故合理選項(xiàng)是B。

(2)根據(jù)圖示的體系pH隨時(shí)間變化關(guān)系圖可知，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液pH降低，酸性增強(qiáng)，Cu2+將SO32-氧化，制備CuCl的離子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42-；

(3)如圖是產(chǎn)率隨pH變化關(guān)系圖，pH=3.5時(shí)CuCl產(chǎn)率最高，實(shí)驗(yàn)過程中往往用CuSO4- Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液，其中Na2CO3的作用是及時(shí)除去系統(tǒng)中反應(yīng)生成的H+，并維持pH在3.5左右以保證較高產(chǎn)率。

(4)抽濾所采用裝置如圖所示，其中抽氣泵的作用是使吸濾瓶與安全瓶中的壓強(qiáng)減小，跟常規(guī)過濾相比，采用抽濾的優(yōu)點(diǎn)是可加快過濾速度(或得到較干燥的沉淀)；

洗滌時(shí)，用“去氧水”作洗滌劑洗滌產(chǎn)品，作用是洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，同時(shí)防止CuCl被氧化。