Question

10．氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛用作有機(jī)合成的催化劑．
Ⅰ．實驗室使用如圖所示裝置，利用還原銅粉和氯氣來制備氯化銅．
（1）石棉絨的作用是增大銅粉與氯氣的接觸面積．
（2）裝置B中的試劑是NaOH溶液．
（3）若實驗測得CuCl₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%，則其中可能含有的雜質(zhì)是Cu或CuCl（一種即可）．
Ⅱ．另取純凈CuCl₂固體用于制備CuCl．

（4）操作①中加入鹽酸的目的主要是Cu²⁺+2H₂OCu（OH）₂+2H⁺，加酸抑制Cu²⁺的水解（結(jié)合離子方程式回答）．
（5）操作②中反應(yīng)的離子方程式為SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=SO₄^2-+2CuCl↓+4H⁺．
（6）若上述操作①中用10mol/L鹽酸代替0.2mol/L鹽酸，通入SO₂后，無白色沉淀產(chǎn)生．對此現(xiàn)象有如下兩種猜想：
猜想一：c（H⁺）過大導(dǎo)致白色沉淀溶解．
  為驗證此猜想，取75gCuCl₂固體、100mL0.2mol/L鹽酸及50 mL9.8mol/LH₂SO₄配制200mL溶液，再進(jìn)行操作②，觀察是否有白色沉淀．
猜想二：c（Cl^-）過大導(dǎo)致白色沉淀溶解．
[資料顯示：存在平衡2Cl^-（aq）+CuCl（s）?CuCl₃^2-（aq）]
請設(shè)計實驗說明該猜想是否成立：取少量白色沉淀加入到飽和氯化鈉溶液中，攪拌，若白色沉淀溶解，說明猜想二成立，反之不成立．

Answer 1

分析 I．（1）石棉絨的作用是增大銅粉與氯氣反應(yīng)的接觸面積；
（2）氯氣有毒，所以B裝置是吸收尾氣；
（3）若實驗測得CuCl₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.0%，可能含有的雜質(zhì)是氯化亞銅或單質(zhì)銅；
Ⅱ．（4）溶解時加入HCl溶液的目抑制氯化銅的水解；
（5）操作②為向含有銅離子、氯離子的溶液中通入二氧化硫氣體，反應(yīng)為SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=SO₄^2-+2CuCl↓+4H⁺；
（6）根據(jù)氫原子守恒分析解答；取少量白色沉淀加入到飽和氯化鈉溶液中，攪拌，若白色沉淀溶解，說明猜想二成立，反之不成立．

解答 解：I．（1）石棉絨的作用是增大銅粉與氯氣反應(yīng)的接觸面積，
故答案為：增大銅粉與氯氣的接觸面積；
（2）氯氣有毒，所以B裝置是吸收尾氣，而氯氣用氫氧化鈉吸收，
故答案為：NaOH溶液；
（3）若實驗測得CuCl₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.0%，可能含有的雜質(zhì)是氯化亞銅或單質(zhì)銅中的一種或兩種，故答案為：Cu或CuCl；
Ⅱ．（4）因為氯化銅是強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液中存在Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，所以溶解時加入HCl溶液，抑制氯化銅的水解，
故答案為：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加酸抑制Cu²⁺的水解；
（5）操作②為向含有銅離子、氯離子的溶液中通入二氧化硫氣體，反應(yīng)為SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=SO₄^2-+2CuCl↓+4H⁺，
故答案為：SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=SO₄^2-+2CuCl↓+4H⁺；
（6）設(shè)9.8mol/LH₂SO₄的體積為VmL，則0.2×0.1+V×9.8×2=10×0.1，解之得V=50ml，體系中存在平衡2Cl^- （aq）+CuCl（s）?CuCl₃^2- （aq），是氯離子的濃度過大平衡正向移動，可以取少量白色沉淀加入到飽和氯化鈉溶液中，攪拌，若白色沉淀溶解，說明猜想二成立，反之不成立，
故答案為：50；取少量白色沉淀加入到飽和氯化鈉溶液中，攪拌，若白色沉淀溶解，說明猜想二成立，反之不成立．

點評 本題考查了銅及化合物的主要性質(zhì)，涉及鹽的水解平衡的應(yīng)用，尾氣處理以及反應(yīng)方程式的書寫等，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．