题目内容

9．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CuCl2•2H2O制备CuCl，并进行相关探究．
【资料查阅】

【实验探究】
该小组用如图所示装置进行实验（夹持仪器略）．
请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是球形干燥管．
（2）实验操作的先后顺序是a→c-d-b→e（填操作的编号）
a．检查装置的气密性后加入药品     
b．熄灭酒精灯，冷却
c．在“气体入口”处通入干燥HCl       
d．点燃酒精灯，加热
e．停止通入HCl，然后通入N2
（3）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先逐渐变为红色，后褪色．
（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
【探究反思】
（5）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：
①若杂质是CuCl2，则产生的原因是加热时间不足或温度偏低．
②若杂质是CuO，则产生的原因是通入HCl的量不足．

分析 热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，为抑制水解，气体入口通入HCl气体，然后加热A处试管，X为球形干燥管，X中无水硫酸铜变蓝，可知CuCl2•2H2O分解生成水，且C处试纸先变红后褪色，可知发生2CuCl2$\frac{\underline{\;大于300℃\;}}{\;}$2CuCl+Cl2↑，D中NaOH溶液吸收尾气；取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，混有CuCl2与温度不够或加热时间不足有关，混有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，以此来解答．

解答 解：（1）由图及常见的仪器可知，仪器X的名称为球形干燥管，故答案为：球形干燥管；
（2）实验中有气体生成，先检验装置的气密性，且热分解CuCl2•2H2O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，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：a-c-d-b-e，
故答案为：c-d-b；
（3）B中有白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有Cl2，所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色，
故答案为：石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色；
（4）D中是Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（5）①由2CuCl2$\frac{\underline{\;大于300℃\;}}{\;}$2CuCl+Cl2↑，杂质是CuCl2说明CuCl2没有反应完全，分解温度不高，故答案为：加热时间不足或温度偏低；
②杂质是氧化铜，说明CuCl被氧气氧化才产生了CuO，说明装置中有氧气，可能是没有在HCl的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入HCl气体，故答案为：通入HCl的量不足．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、实验装置的作用、元素化合物知识为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物与实验相结合的训练，（5）为解答的难点，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
14．以下事实中可以用相似相溶原理说明的是（　　）
A．HCl易溶于水B．I2可溶于水C．Cl2可溶于水D．CO2可溶于水
15．聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程．

回答下列问题
（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为Fe2O3•xH2O．粉碎过筛的目的是选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率．
（2）酸浸时最合适的酸是硫酸，写出铁锈与酸反应的离子方程式Fe2O3•xH2O+6H+=2Fe3++（x+3）H2O．
（3）反应釜中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子，下列氧化剂中最合适的是C（填标号）．
A．KMnO4         B．Cl2         C．H2O2       D．HNO3
（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时Fe3+水解程度弱，pH偏大时则容易生成Fe（OH）3，产率降低．
（5）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是可以防止温度过高，聚合硫酸铁分解．
（6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为B=$\frac{3n（OH）}{n（Fe）}$ （n为物质的量）．为测量样品的B值，取样品m g，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用c mol•L-1的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）．到终点时消耗NaOH溶液V mL．按上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液V0 mL，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为$\frac{0.168c（{V}_{0}-V）}{mw}$．
17．我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是（　　）
A．徐光宪建立稀土串级萃取理论B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C．闵恩泽研发重油裂解催化剂D．侯德榜联合制碱法
4．煤燃烧排放的烟含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝．回答下列问题：
（1）NaClO2的化学名称为亚氯酸钠．
（2）在鼓泡反应器中通入含SO2、NOx的烟气，反应温度323K，NaClO2溶液浓度为5×10-3mol•L-1．反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表．
 离子SO42-SO32-NO3-NO2- Cl-
 c/（mol•L-1） 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 1.2×10-5 3.4×10-3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O．增加压强，NO的转化率提高（填“提高”、“不变”或“降低”）．
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小（填“增大”、“不变”或“减小”）．
③由实验结果可知，脱硫反应速率大于脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）原因是除了SO2和NO在烟气中初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高．
（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压Pe如图所示．

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小（填“增大”、“不变”或“减小”）．
②反应ClO2-+2SO32-═2SO42-+Cl-的平衡常数K表达式为$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（Cl{{O}_{2}}^{-}）{c}^{2}（S{{O}_{3}}^{2-}）}$．
（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果．
①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高．
②已知下列反应：
SO2（g）+2OH-（aq）═SO32-（aq）+H2O（l）△H1
ClO-（aq）+SO32-（aq）═SO42-（aq）+Cl-（aq）△H2
CaSO4（s）═Ca2+（aq）+SO42-（aq）△H3
则反应SO2（g）+Ca2+（aq）+ClO-（aq）+2OH-（aq）═CaSO4（s）+H2O（l）+Cl-（aq）的△H=△H1+△H2-△H3．
14．两种酯A和B互为同分异构体，在一定条件下存在如下转化关系：
其中K的分子式为C4H8O2，H与E互为同分异构体．
回答下列问题：
（1）写出下列物质的结构简式：AHCOOCH2CH3，CHCOOH，HHCOOCH3．
（2）生成H的反应类型为酯化反应反应．
（3）写出下列反应的化学方程式：B转变为E和FCH3COOCH3+H2O$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOH+CH3OH．
1．仅能在水溶液中导电的电解质是（　　）
A．KOHB．KNO3C．NH4HCO3D．酒精
6．用石墨电极完成下列电解实验．
 实验一实验二
装置
现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；…
下列对实验现象的解释或推测不合理的是（　　）
A．a、d处：2H2O+2e-═H2↑+2OH-
B．b处：2Cl--2e-═Cl2↑
C．c处发生了反应：Fe-2e-═Fe2+
D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜
7．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（　　）
A．SiO2$\stackrel{HCl（aq）}{→}$SiCl4$→_{高温}^{H_{2}}$Si
B．FeS2$→_{煅烧}^{O_{2}}$SO2$\stackrel{H_{2}O}{→}$H2SO4
C．N2$→_{高温、高压、催化剂}^{H_{2}}$NH3$\stackrel{HCl（aq）}{→}$NH4Cl（aq）
D．MgCO3$\stackrel{HCl（aq）}{→}$MgCl2（aq）$\stackrel{电解}{→}$Mg

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