题目内容

【题目】亚铜的化合物经常具有令人惊奇的化学性质,常见的有CuH、CuCl等。

已知:CuCl熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCl(白色,s)+3HCl(aq)H3CuCl4(黄色,aq)。经常有两种方法制CuCl:

方法1:次磷酸H3PO2是一种强还原剂,将它加入CuSO4水溶液,加热到40~50℃,析出一种红棕色的难溶物CuH。待CuH生成后将A装置产生的HCl气体通入,可产生CuCl。

(1)写出H3PO2与CuSO4水溶液反应的化学方程式____________________。

(2)A装置中分液漏斗与圆底烧瓶中的物质依次为_________________________。

(3)刚开始通HCl气体时B装置中反应的化学方程式为______________________________。

(4)请描述从开始通HCl气体到通大量HCl气体过程中B装置中的观象_______________。

方法2:实验室用也可用如图所示装置制取CuCl,反应原理为:2Cu2++SO2+8Cl-+2H2O=2CuCl43-+SO42-+4H+

CuCl43-(aq)CuCl(s)+3C1-(aq)

装置B中反应结束后,取出混合物进行一系列操作可得到CuCl晶体。

(5)①在反应过程中SO2要过量通入的原因是______________________。

②欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案:___________________。

【答案】 4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH+3H3PO4+4H2SO4 浓硫酸、浓盐酸 CuH+HCl=CuCl+H2↑ 沉淀由红棕色转化为白色,后白色沉淀溶解为黄色溶液 将CuCl2完全转化为CuCl,并防止CuCl晶体被氧化 将混合物加入过量浓盐酸后过滤,再在滤液中加入过量水,过滤,洗涤,干燥

【解析】(1) 次磷酸H3PO2是一种强还原剂,将它加入CuSO4水溶液,加热到40~50℃,析出一种红棕色的难溶物CuH,H3PO2与CuSO4水溶液反应的化学方程式为4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH+3H3PO4+4H2SO4,故答案为:4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH+3H3PO4+4H2SO4;

(2)A装置是产生氯化氢的装置,制备氯化氢可以通过氯化钠固体与浓硫酸反应加热获得,也可以通过浓盐酸挥发获得,因此分液漏斗可以盛放浓硫酸,圆底烧瓶中盛放浓盐酸,故答案为:浓硫酸、浓盐酸;

(3)根据题意,CuH与HCl气体产生CuCl,反应的化学方程式为CuH+HCl=CuCl+H2↑,故答案为:CuH+HCl=CuCl+H2↑;

(4) 开始通HCl气体时红棕色的难溶物CuH反应生成CuCl白色沉淀,通大量HCl气体时发生CuCl(白色,s)+3HCl(aq)H3CuCl4(黄色,aq),过程中的现象为沉淀由红棕色转化为白色,后白色沉淀溶解为黄色溶液,故答案为:沉淀由红棕色转化为白色,后白色沉淀溶解为黄色溶液;

(5)①在反应过程中通入过量的SO2可以将CuCl2完全转化为CuCl,并防止CuCl晶体被氧化,故答案为:将CuCl2完全转化为CuCl,并防止CuCl晶体被氧化;

②根据CuCl(白色,s)+3HCl(aq)H3CuCl4(黄色,aq)可知,提纯某混有铜粉的CuCl晶体,可以将混合物加入过量浓盐酸后过滤,除去铜粉,再在滤液中加入过量水,生成CuCl晶体,然后过滤,洗涤,干燥即可,故答案为:将混合物加入过量浓盐酸后过滤,再在滤液中加入过量水,过滤,洗涤,干燥。

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