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____

Ⅱ. CuCl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）

Answer 1

【答案】2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2 除去氯气中混有的HCl d 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 2Cu2+＋2Cl＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋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CuCl（白色）+2Cl[CuCl3]2（无色溶液）逆向移动，生成CuCl

【解析】

I.（1）装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰、水；氯气难溶于饱和食盐水，氯化氢易溶于饱和食盐水；

（2）用干燥、纯净的氯气制备氯化铜，实验顺序是氯气制取、除杂、干燥、与铜反应、尾气处理；

（3）装置D中的碱石灰可以吸收氯气、水蒸气；

Ⅱ. 氯化铜溶液中通入SO2，氯化铜被还原为CuCl，SO2被氧化为硫酸；

（1）温度过低，反应速率慢；温度过高， HCl易挥发。CuSO4溶液呈蓝色、[CuCl3]2－呈无色；

（2）加水稀释CuCl（白色）+2Cl[CuCl3]2平衡逆向移动。

I.（1）装置A中，高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰、水，发生反应的化学反应方程式为：2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2；氯气难溶于饱和食盐水，氯化氢易溶于饱和食盐水，所以装置C中装有饱和食盐水的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，最后用碱石灰处理尾气，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；

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＋2H2O=2CuCl↓＋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CuCl（白色）+2Cl [CuCl3]2逆向移动，生成CuCl沉淀。