Question

13．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．

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装置及试剂可用一有碱石灰（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．
75.00gCuCl₂固体$\underset{\stackrel{（1）溶解}{→}}{加入0.2mol/L100.00mLHCl及适量蒸馏水}$200.00mL溶液（黄绿色）$→_{通入SO_{2}△}^{（2）还原}$CuCl（白色沉淀）
（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，通人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）=CuCl₃^2-（aq）．则出现此现象另一可能的原因是c（Cl^-）过大．

Answer 1

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CuCl₃^2-，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）?CuCl₃^2- （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．