Question

13．氯化亞銅（CuCl）為白色晶體，微溶于水，能溶于氨水、濃鹽酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇．
I．實(shí)驗(yàn)室用圖一裝置制備CuCl：向三頸燒瓶中加入銅、氯化銨、濃硫酸、濃鹽酸等，持續(xù)通入氧氣并控制溫度為50℃～85℃范圍，生成配合物NH₄[CuCl₂]，繼續(xù)分解即可產(chǎn)生CuCl．
（1）由NH₄[CuCl₂]分解產(chǎn)生CuCl的化學(xué)方程式為NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₄Cl或NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₃↑+HCl↑．
（2）反應(yīng)完畢后待冷卻至室溫，再打開(kāi)瓶塞，沿a或c（填字母）口傾出棕色反應(yīng)液于大燒杯，加蒸餾水，即有大量白色沉淀析出．
（3）將容器中所得白色沉淀過(guò)濾，并用95%乙醇代替蒸餾水洗滌，用乙醇洗滌沉淀的優(yōu)點(diǎn)在于降低CuCl的溶解度，避免CuCl溶解而造成損耗，且乙醇易揮發(fā)性，易分離除去；工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，乙醇可通過(guò)蒸餾的方法回收并循環(huán)利用．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生O₂選擇下列圖二裝置，設(shè)計(jì)右邊錐形瓶的目的是觀察氧氣的生成速率，控制反應(yīng)．
II．工業(yè)上還可以通過(guò)下列反應(yīng)制備CuCl：
2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+Na₂CO₃═2CuCl↓+3Na₂SO₄+CO₂↑
CuCl制備過(guò)程中需要配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%的CuSO₄溶液，試計(jì)算配制該溶液所需的CuSO₄•5H₂O與H₂O的質(zhì)量之比為5：11，所需玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、量筒．
（2）該反應(yīng)過(guò)程中對(duì)CuCl產(chǎn)率探究時(shí)發(fā)現(xiàn)：
①在隔絕空氣條件下進(jìn)行時(shí)CuCl產(chǎn)率較高，由此推測(cè)CuCl具有還原性；
②CuCl在溶液的pH較高時(shí)產(chǎn)率較低，試分析其可能的主要原因是pH較高時(shí)Cu²⁺與堿反應(yīng)生成Cu（OH）₂，生成CuCl較少．

Answer 1

分析 I．（1）根據(jù)元素守恒可寫(xiě)出化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)三頸燒瓶的使用方法答題；
（3）氯化亞銅（CuCl）微溶于水，不溶于醇，且乙醇易揮發(fā)，分離提純乙醇通常用蒸餾的方法；
（4）錐形瓶中有液體，通過(guò)觀察液體中產(chǎn)生氣泡的快慢可以判斷氧氣的產(chǎn)生速率；
II.20.0%的CuSO₄溶液中CuSO₄與水的質(zhì)量之比為1：4，將CuSO₄換算成CuSO₄•5H₂O，計(jì)算出CuSO₄•5H₂O的質(zhì)量，進(jìn)而確定CuSO₄•5H₂O與H₂O的質(zhì)量之比，根據(jù)配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液需要玻璃儀器答題；
（2）①空氣中有氧氣，在隔絕空氣條件下進(jìn)行時(shí)CuCl產(chǎn)率較高，說(shuō)明CuCl能被氧氣氧化；
②在pH值較高時(shí)，Cu²⁺與堿反應(yīng)生成Cu（OH）₂，據(jù)此答題；

解答 解：I．（1）NH₄[CuCl₂]分解產(chǎn)生CuCl和氯化銨，氯化銨也可進(jìn)步分解，根據(jù)元素守恒，由NH₄[CuCl₂]分解產(chǎn)生CuCl的化學(xué)方程式為NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₄Cl或NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₃↑+HCl↑，
故答案為：NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₄Cl或NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₃↑+HCl↑；
（2）三頸燒瓶中液體倒出時(shí)，可以從邊上的口倒出，所以應(yīng)沿a或c口傾出棕色反應(yīng)液，
故答案為：a或c；
（3）氯化亞銅（CuCl）微溶于水，不溶于醇，且乙醇易揮發(fā)，所以用乙醇洗滌沉淀的優(yōu)點(diǎn)在于降低CuCl的溶解度，避免CuCl溶解而造成損耗，且乙醇易揮發(fā)性，易分離除去，回收乙醇可以通過(guò)蒸餾的方法，
故答案為：降低CuCl的溶解度，避免CuCl溶解而造成損耗，且乙醇易揮發(fā)性，易分離除去；蒸餾；
（4）錐形瓶中有液體，通過(guò)觀察液體中產(chǎn)生氣泡的快慢可以判斷氧氣的產(chǎn)生速率，所以O(shè)₂通過(guò)錐形瓶的目的是觀察氧氣的生成速率，控制反應(yīng)，
故答案為：觀察氧氣的生成速率，控制反應(yīng)；
II．（1）20.0%的CuSO₄溶液中CuSO₄與水的質(zhì)量之比為1：4，設(shè)溶液質(zhì)量為ag，則溶液中CuSO₄的質(zhì)量為0.2a，水的質(zhì)量為0.8ag，CuSO₄的質(zhì)量換算成CuSO₄•5H₂O質(zhì)量為$\frac{250}{160}$×0.2ag=$\frac{5}{16}$ag，CuSO₄•5H₂O中水的質(zhì)量為$\frac{90}{160}$×0.2ag=$\frac{1.8}{16}$ag，所以CuSO₄•5H₂O與H₂O的質(zhì)量之比為$\frac{5}{16}$a：（0.8a-$\frac{1.8}{16}$a）=5：11，配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液需要玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒，
故答案為：5：11；燒杯、玻璃棒、量筒；
（2）①空氣中有氧氣，在隔絕空氣條件下進(jìn)行時(shí)CuCl產(chǎn)率較高，說(shuō)明CuCl能被氧氣氧化，即CuCl具有還原性，
故答案為：還原；
②由于pH較高時(shí)Cu²⁺與堿反應(yīng)生成Cu（OH）₂，生成CuCl較少，所以在pH值較高時(shí)，CuCl產(chǎn)率較低，
故答案為：pH較高時(shí)Cu²⁺與堿反應(yīng)生成Cu（OH）₂，生成CuCl較少．

點(diǎn)評(píng) 本題以學(xué)生比較陌生的亞氯酸鈉制備為背景，以過(guò)氧化氫法制備亞氯酸鈉為主線(xiàn)，考察學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、對(duì)濃度概念的理解、對(duì)氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識(shí)的運(yùn)用、有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力考察以及在新情境下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，題目有一定的難度．