Question

13．氯化亚铜（CuCl）为白色晶体，微溶于水，能溶于氨水、浓盐酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇．
I．实验室用图一装置制备CuCl：向三颈烧瓶中加入铜、氯化铵、浓硫酸、浓盐酸等，持续通入氧气并控制温度为50℃～85℃范围，生成配合物NH₄[CuCl₂]，继续分解即可产生CuCl．
（1）由NH₄[CuCl₂]分解产生CuCl的化学方程式为NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₄Cl或NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₃↑+HCl↑．
（2）反应完毕后待冷却至室温，再打开瓶塞，沿a或c（填字母）口倾出棕色反应液于大烧杯，加蒸馏水，即有大量白色沉淀析出．
（3）将容器中所得白色沉淀过滤，并用95%乙醇代替蒸馏水洗涤，用乙醇洗涤沉淀的优点在于降低CuCl的溶解度，避免CuCl溶解而造成损耗，且乙醇易挥发性，易分离除去；工业生产时，乙醇可通过蒸馏的方法回收并循环利用．
（4）实验时产生O₂选择下列图二装置，设计右边锥形瓶的目的是观察氧气的生成速率，控制反应．
II．工业上还可以通过下列反应制备CuCl：
2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+Na₂CO₃═2CuCl↓+3Na₂SO₄+CO₂↑
CuCl制备过程中需要配置质量分数为20.0%的CuSO₄溶液，试计算配制该溶液所需的CuSO₄•5H₂O与H₂O的质量之比为5：11，所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、量筒．
（2）该反应过程中对CuCl产率探究时发现：
①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高，由此推测CuCl具有还原性；
②CuCl在溶液的pH较高时产率较低，试分析其可能的主要原因是pH较高时Cu²⁺与碱反应生成Cu（OH）₂，生成CuCl较少．

Answer 1

分析 I．（1）根据元素守恒可写出化学方程式；
（2）根据三颈烧瓶的使用方法答题；
（3）氯化亚铜（CuCl）微溶于水，不溶于醇，且乙醇易挥发，分离提纯乙醇通常用蒸馏的方法；
（4）锥形瓶中有液体，通过观察液体中产生气泡的快慢可以判断氧气的产生速率；
II.20.0%的CuSO₄溶液中CuSO₄与水的质量之比为1：4，将CuSO₄换算成CuSO₄•5H₂O，计算出CuSO₄•5H₂O的质量，进而确定CuSO₄•5H₂O与H₂O的质量之比，根据配制一定质量分数的溶液需要玻璃仪器答题；
（2）①空气中有氧气，在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高，说明CuCl能被氧气氧化；
②在pH值较高时，Cu²⁺与碱反应生成Cu（OH）₂，据此答题；

解答 解：I．（1）NH₄[CuCl₂]分解产生CuCl和氯化铵，氯化铵也可进步分解，根据元素守恒，由NH₄[CuCl₂]分解产生CuCl的化学方程式为NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₄Cl或NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₃↑+HCl↑，
故答案为：NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₄Cl或NH₄[CuCl₂]═CuCl↓+NH₃↑+HCl↑；
（2）三颈烧瓶中液体倒出时，可以从边上的口倒出，所以应沿a或c口倾出棕色反应液，
故答案为：a或c；
（3）氯化亚铜（CuCl）微溶于水，不溶于醇，且乙醇易挥发，所以用乙醇洗涤沉淀的优点在于降低CuCl的溶解度，避免CuCl溶解而造成损耗，且乙醇易挥发性，易分离除去，回收乙醇可以通过蒸馏的方法，
故答案为：降低CuCl的溶解度，避免CuCl溶解而造成损耗，且乙醇易挥发性，易分离除去；蒸馏；
（4）锥形瓶中有液体，通过观察液体中产生气泡的快慢可以判断氧气的产生速率，所以O₂通过锥形瓶的目的是观察氧气的生成速率，控制反应，
故答案为：观察氧气的生成速率，控制反应；
II．（1）20.0%的CuSO₄溶液中CuSO₄与水的质量之比为1：4，设溶液质量为ag，则溶液中CuSO₄的质量为0.2a，水的质量为0.8ag，CuSO₄的质量换算成CuSO₄•5H₂O质量为$\frac{250}{160}$×0.2ag=$\frac{5}{16}$ag，CuSO₄•5H₂O中水的质量为$\frac{90}{160}$×0.2ag=$\frac{1.8}{16}$ag，所以CuSO₄•5H₂O与H₂O的质量之比为$\frac{5}{16}$a：（0.8a-$\frac{1.8}{16}$a）=5：11，配制一定质量分数的溶液需要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒，
故答案为：5：11；烧杯、玻璃棒、量筒；
（2）①空气中有氧气，在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高，说明CuCl能被氧气氧化，即CuCl具有还原性，
故答案为：还原；
②由于pH较高时Cu²⁺与碱反应生成Cu（OH）₂，生成CuCl较少，所以在pH值较高时，CuCl产率较低，
故答案为：pH较高时Cu²⁺与碱反应生成Cu（OH）₂，生成CuCl较少．

点评 本题以学生比较陌生的亚氯酸钠制备为背景，以过氧化氢法制备亚氯酸钠为主线，考察学生阅读题目获取信息的能力、对浓度概念的理解、对氧化还原反应相关知识的运用、有关实验操作和简单实验设计能力考察以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力，题目有一定的难度．