题目内容

【题目】氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工原料,常用作催化剂、杀菌剂。化学小组用如图装置(部分夹持装置略去)制备氯化亚铜。

已知:氯化亚铜是一种白色固体,能溶于氨水,微溶于水,不溶于酒精;在空气中会被迅速氧化。

在酸性条件下,某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应。

实验步骤:

I.打开分液漏斗活塞,向三颈瓶中加盐酸调pH2~3。打开活塞K,通入SO2,溶液中产生白色沉淀,待反应完全后,再通一段时间的气体。

II.将反应混合液过滤、洗涤、干燥得CuCl粗产品,纯化后得CuCl产品。

回答下列问题:

(1)装置B的作用是________

(2)步骤I中通入SO2发生反应的离子方程式是________

(3)步骤II中采用抽滤法过滤的主要目的是________;用95%的乙醇代替蒸馏水洗涤的优点是________

(4)化学小组同学在实验过程中,将分液漏斗中的0.lmolL-1盐酸换为6molL-1盐酸,通入SO2,最终未得到白色沉淀。

对此现象有如下猜想:

猜想一:Cl-浓度过大,与CuCl发生反应

小组同学对猜想一的原理进行深入研究,查阅资料知:CuCl+Cl-CuCl2-,据此设计实验:将上述未得到沉淀的溶液_____(填操作),若观察到有白色沉淀析出,证明猜想一正确。

猜想二:________

设计验证猜想二是否成立的实验方案________

【答案】安全瓶或防止发生倒吸 SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+ 快速过滤,防止氯化亚铜被氧化 减小CuCl的损失,同时加快固体的干燥 加水稀释 强酸性条件下,CuCl发生自身氧化还原反应(歧化反应) CuCl固体,加入3rnolL-1H2SO4溶液,若白色沉淀消失,得到蓝色溶液,有红色固体生成,证明猜想二成立,反之,不成立

【解析】

(1)B装置可防止尾气处理时产生倒吸;

(2)SO2与氯化铜溶液反应生成氯化亚铜和硫酸;

(3)步骤II中采用抽滤法可加快过滤的速度,减少有空气接触的时间;已知氯化亚铜是一种白色固体,能溶于氨水,微溶于水,不溶于酒精;在空气中会被迅速氧化分析;

(4)①Cl-浓度过大,与CuCl发生反应,减小Cl-浓度的浓度观察是否有沉淀生成;

根据已知信息在酸性条件下,某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应。

(1)SO2属于大气污染物,不能排放到空气中,用NaOH溶液处理尾气时容易引起倒吸,B装置可防止尾气处理时产生倒吸,B装置的作用为安全瓶或防止发生倒吸;

(2)SO2与氯化铜溶液反应生成氯化亚铜和硫酸,离子反应方程式为:SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+

(3)已知氯化亚铜是一种白色固体,能溶于氨水,微溶于水,不溶于酒精;在空气中会被迅速氧化,步骤II中采用抽滤法可加快过滤的速度,减少有空气接触的时间,防止氯化亚铜被氧化;氯化亚铜微溶于水,不溶于酒精,且酒精具有挥发性,可快速带走固体表面的水分,则用95%的乙醇代替蒸馏水洗涤的优点是减小CuCl的损失,同时加快固体的干燥;

(4)①Cl-浓度过大,与CuCl发生反应,减小Cl-的浓度观察是否有沉淀生成,则操作为将上述未得到沉淀的溶液加水稀释,若观察到有白色沉淀析出,说明猜想一Cl-浓度过大影响氯化亚铜的生成是正确的;

根据已知信息在酸性条件下,某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应,则猜想二为强酸性条件下,CuCl发生自身氧化还原反应(歧化反应),验证猜想的方法为:取CuCl固体,加入3rnolL-1H2SO4溶液,若白色沉淀消失,得到蓝色溶液,有红色固体生成,证明猜想二成立,反之,不成立。

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