题目内容

6.氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料,广泛用作有机合催化剂.
已知:氯化铜容易潮解.
75.00gCuCl2固体200.00mL溶液(黄绿色)$→_{通入适量SO_{2}△}^{(2)还原}$CuCl(白色沉淀)

I.实验室用如图所示装置,用还原铜粉和氯气来制备氯化铜.

(1)石棉绒的作用是增大铜粉与氯气的接触面积;B装置中的试剂是饱和NaCl溶液.E和F装置及试剂可用装有碱石灰(或生石灰)的干燥管替换(填装置及所装试剂).
(2)当Cl2排尽空气后,加热D.则D中发生反应的化学方程式为Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2.
(3)若实验测得CuCl2质量分数为90.0%,则其中可能含有的杂质是石棉绒(Cu或CuCl)(一种即可).
Ⅱ.另取纯净CuCl2固体用于制备CuCl.
(4)溶解时加入HCl溶液的目的主要是Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,加酸抑制Cu2+的水解(结合离子方程式回答).
(5)若接上述操作用10.0mol/L的HCl代替0.2mol/L HCl,通入SO2后,200.00mL黄绿色溶液颜色褪去,但无白色沉淀.对此现象:甲同学提出假设:c(H+)过大.为验证此假设,可取75.00g CuCl2固体与100mL0.2mol/LHCl及50mL9.8mol/LH2SO4配制成200.00mL溶液再按上述操作进行实验.
乙同学查阅资料:体系中存在平衡2Cl- (aq)+CuCl(s)═CuCl32- (aq).则出现此现象另一可能的原因是c(Cl-)过大.

分析 A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,B为饱和食盐水,用于除去HCl,C为浓硫酸,用于干燥氯气,D中加热条件下反应生成氯化铜,E为浓硫酸,可防止空气中的水蒸气进入D中,F为氢氧化钠溶液,可吸收氯气,防止污染空气;
另取纯净CuCl2固体用于制备CuCl,应先将氯化铜溶液盐酸中,以防止铜离子水解而导致溶液浑浊,然后通入二氧化硫,发生氧化还原反应可生成CuCl,注意氯离子浓度不能过大,防止生成CuCl32-,以此解答该题.

解答 解:(1)石棉绒的作用是增大铜粉与氯气反应的接触面积;氯气有毒,所以B装置是吸收尾气,而氯气用氢氧化钠吸收,E为浓硫酸,可防止空气中的水蒸气进入D中,F为氢氧化钠溶液,可吸收氯气,防止污染空气,可用装有碱石灰(或生石灰)的干燥管代替,
故答案为:增大铜粉与氯气的接触面积;饱和NaCl溶液; 装有碱石灰(或生石灰)的干燥管;
(2)当Cl2排尽空气后,加热A,铜与氯气反应生成氯化铜,化学反应方程式为Cu+Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2,
故答案为:Cu+Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2;
(3)若实验测得CuCl2质量分数为90.0%,可能含有的杂质是氯化亚铜或单质铜中的一种或两种,也可能混有石棉绒,故答案为:石棉绒(Cu或CuCl);
(4)因为氯化铜是强酸弱碱盐,溶液中存在Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,所以溶解时加入HCl溶液,抑制氯化铜的水解,
故答案为:Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,加酸抑制Cu2+的水解;
(5)设9.8mol/LH2SO4的体积为VmL,则0.2×0.1+V×9.8×2=10×0.1,解之得V=50ml,体系中存在平衡2Cl- (aq)+CuCl(s)?CuCl32- (aq),是氯离子的浓度过大平衡正向移动,
故答案为:50;c(Cl-) 过大.

点评 本题考查物质的制备实验方案,为高考常见题型,侧重于基础知识的综合应用以及学生的实验能力的考查,题目涉及盐的水解平衡的应用,尾气处理以及反应方程式的书写等,难度中等.

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