Question

【题目】铜在生活中有广泛的应用。CuCl2和CuCl是两种常见的盐,广泛应用于工业生产.

I.CuCl2固体遇水易水解。实验室用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气，并与粗铜（含杂质铁）反应制备氯化铜（铁架台、铁夹及酒精灯省略）。

（1）写出装置A中，发生反应的化学反应方程式：_______________________________，装置C的作用是_______________________________

（2）完成上述实验，按气流方向连接各仪器接口的顺序是a→_________________________。（每种仪器限使用一次）

（3）上述D装置的作用是____________________

（4）实验完毕，取试管中的固体用盐酸溶解后，欲提纯氯化铜（原粗铜含杂质铁）可加入_________，并过滤。

A.Cu B.CuCO3 C.CuO D.NaOH

ⅡCuCl是应用广泛的有机合成催化剂，可采取不同方法制取。CuCl晶体呈白色，露置于潮湿空气中易被氧化。

方法一：向上述制得的氯化铜溶液中通入SO2，加热一段时间即可制得CuCl，写出该反应的离子方程式：_______________________________ 。

方法二　铜粉还原CuSO4溶液

已知：CuCl难溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+ 2Cl－　[CuCl3]2－(无色溶液)。

（1）①中，“加热”温度不宜过高和过低，目的是_______________，当观察到_________________________________________________________________________________现象，即表明反应已经完全。

（2）②中，加入大量水的作用是______________。（从平衡角度解释）

（3）溶液中氯离子浓度达到一定量时，生成CuCl会部分溶解生成CuCl2-在一定温度下建立两个平衡:　Cu Cl(s)Cu+(aq) + Cl-(aq) 　　Ksp=1.4x10-6　　Cu Cl(s) + Cl一(aq)CuCl2-(aq) 　K=0.35

分析[Cu+]、[CuCl2-]和Ksp,K的数学关系，在图中画出「Cu+]、[CuCl2-]的函数关系曲线(要求至少标出曲线上一个坐标点)

_______________

Answer 1

【答案】2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2除去氯气中混有的HCld e j h (b c) g f吸收氯气防止尾气污染；防止空气中的水蒸气进入装置，使CuCl2水解BC2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H+＋SO42-温度不能过低，防止反应速率慢；不能过高，过高HCl挥发溶液由蓝色变为无色稀释促进平衡Cu Cl（白色）+2Cl- [ CuCl3] 2-（无色溶液）逆向移动，生成CuCl；

【解析】

I. （1）写出装置A中，发生反应的化学反应方程式为：2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2，装置C装有饱和食盐水，其作用是除去氯气中混有的HCl；（2）从a出来的气体含有氯化氢和水蒸气，依次通过d e j h 除去氯化氢和水蒸气，然后与铜反应，最后尾气处理用氢氧化钠，则依次再通过b c g f，所以按照气流方向各仪器接口的连接顺序为a→d→e→j→h→b→c →g→f；（3）D装置中装有碱石灰，其作用是吸收氯气防止尾气污染；防止空气中的水蒸气进入装置，使CuCl2水解；（4）实验完毕，取试管中的固体用盐酸溶解后，欲提纯氯化铜（原粗铜含杂质铁）可加入CuO或CuCO3、Cu2(OH)2 CO3、.Cu(OH)2以消耗氢离子但不引入新的杂质，并过滤。答案选BC；

Ⅱ、向制得的氯化铜溶液中通入SO2，加热一段时间即可制得CuCl，同时生成硫酸，反应的离子方程式为：2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H+＋SO42-；（1）温度不能过低，防止反应速率慢；不能过高，过高HCl挥发，故①中“加热”温度不宜过高和过低；当观察到溶液由蓝色变为无色，即表明反应已经完全；（2）②中，加入大量水的作用是稀释促进平衡Cu Cl（白色）+2Cl- [ CuCl3] 2-（无色溶液）逆向移动，生成CuCl；（３）根据①Cu Cl(s)Cu+(aq) + Cl-(aq) 　　Ksp=1.4x10-6；②Cu Cl(s) + Cl一(aq)CuCl2-(aq) 　K=0.35，①+②得2Cu Cl(s) Cu+(a q)+ [CuCl2]- (a q) K=0．49×10-6，根据方程式可知：c(Cu+)·c([CuCl2]-)= 0．49×10-6,两离子浓度成反比，两离子浓度相同时为0．7×10-3mol/L，据此可画出图像为：。