题目内容
【题目】CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解ag CuCl2·2H2O制备CuCl,该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略),并开展相关探究。
阅读资料:
资料一 | CuCl2·2H2O | 在HCl气流中加热至140℃ | 产生CuCl2 | CuCl2在受热大于300℃时 | 生成CuCl和Cl2 |
资料二 | CuCl2·2H2O | 直接加热 | 产生Cu2(OH)2Cl2 | Cu2(OH)2Cl2在受热到200℃时 | 产生CuO |
请回答下列问题:
(1)请在下表中填写实验操作的步骤。
步骤 | 操作描述 |
① | __________ |
② | __________ |
③ | __________ |
④ | 熄灭酒精灯,冷却 |
⑤ | 停止通入HCl,然后通入N2 |
(2)在实验过程中观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是_______。
(3)装置D的作用是___________________。
(4)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,根据资料信息分析其原因:
① 若杂质是CuCl2,则产生的原因是______________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是________________。
(5)在不了解CuCl化学性质的前提下,如何证明实验得到的CuCl样品中含有CuCl2杂质__________________。
【答案】 检验装置的气密性后加药品 在“气体入口”处通干燥HCl 点燃酒精灯,加热 先变红后褪色 Cl2+2OH-Cl-+ClO-+2H2OH++OH-H2O(写一个化学或离子方程式得1分)(吸收氯气和氯化氢气体) 加热温度不够 HCl气流不足 对反应后得到的产品进行称量,求出agCuCl2·2H2O完全转化为CuCl的质量,如果该数值小于产品的称量值,就可判断含有氯化铜(合理说法即得分)
【解析】(1)实验中有气体生成,先检验装置的气密性,热分解CuCl22H2O制备CuCl,防止CuCl被氧化和Cu+水解所以必须要先赶走装置中的氧气和水蒸气后才加热,且要在HCl气流中加热制备抑制水解,反应结束后先熄灭酒精灯,应该要继续通入氮气直至装置冷却,所以操作顺序为①检验装置的气密性后加药品;②在“气体入口”处通干燥HCl;③点燃酒精灯,加热;④熄灭酒精灯,冷却;⑤停止通入HCl,然后通入N2;(2)分解产物中含有水蒸气,则在实验过程中观察到B中物质由白色变为蓝色。因为大于300℃,发生2CuCl2=2CuCl+Cl2↑,则产物中还有Cl2,所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色,后褪色。(3)氯气有毒,氯化氢也需要吸收,则装置D的作用是吸收氯气和氯化氢气体。(4)①若杂质是CuCl2,根据表中信息可知混有CuCl2与温度不够或加热时间不足有关。②若杂质是CuO,与没有在HCl的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入HCl气体有关。(5)在不了解CuCl化学性质的前提下,要证明实验得到的CuCl样品中含有CuCl2杂质需要对反应后得到的产品进行称量,求出agCuCl2·2H2O完全转化为CuCl的质量,如果该数值小于产品的称量值,就可判断含有氯化铜。