Question

【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)，是難溶于水的白色固體，能溶解于硝酸，在潮濕空氣中可被迅速氧化。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室用CuSO4—NaCl混合液與Na2SO3溶液反應(yīng)制取CuCl。相關(guān)裝置及數(shù)據(jù)如圖：

圖甲 圖乙 圖丙

回答以下問(wèn)題：

(1)甲圖中儀器1的名稱是________；制備過(guò)程中Na2SO3過(guò)量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-，為提高產(chǎn)率，儀器2中所加試劑應(yīng)為_____________。

(2)乙圖是體系pH隨時(shí)間變化關(guān)系圖，寫出制備CuCl的離子方程式_____________。丙圖是產(chǎn)率隨pH變化關(guān)系圖，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往用Na2SO3—Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液，其中Na2CO3的作用是_______并維持pH在______左右以保證較高產(chǎn)率。

(3)反應(yīng)完成后經(jīng)抽濾、洗滌、干燥獲得產(chǎn)品。洗滌時(shí)，用“去氧水”作洗滌劑洗滌產(chǎn)品，作用是________。

Ⅱ.工業(yè)上常用CuCl作O2、CO的吸收劑，某同學(xué)利用如圖所示裝置模擬工業(yè)上測(cè)定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的含量。

A. CuCl的鹽酸溶液 B. Na2S2O4和KOH的混合溶液

C. KOH溶液 D.

已知：Na2S2O4和KOH的混合溶液可吸收氧氣。

(4)裝置A中用鹽酸而不能用硝酸，其原因是__________(用化學(xué)方程式表示)。用D裝置測(cè)N2含量，讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意________。整套實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序應(yīng)為_______________→D。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶 Na2SO3溶液 2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++ 與H+作用，調(diào)整pH 3.5 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，同時(shí)防止CuCl被氧化 6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O 溫度降到常溫，上下調(diào)節(jié)量氣管至左、右液面相平，該數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處相切 C→B→A

【解析】

(1)根據(jù)儀器1的圖示解答；制備過(guò)程中Na2SO3過(guò)量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-，需要控制Na2SO3的加入量，據(jù)此分析判斷；

(2)根據(jù)題意，在CuSO4液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液生成CuCl(氯化亞銅)沉淀，同時(shí)溶液的酸性增強(qiáng)，結(jié)合Na2CO3的性質(zhì)分析解答；

(3)根據(jù)“氯化亞銅(CuCl)在潮濕空氣中可被迅速氧化”分析解答；

(4)根據(jù)“氯化亞銅(CuCl)能溶解于硝酸”，結(jié)合硝酸的強(qiáng)氧化性書寫反應(yīng)的方程式；根據(jù)正確的讀數(shù)方法解答；用CuCl作O2、CO的吸收劑，測(cè)定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的含量，可用KOH吸收二氧化碳，然后用B吸收氧氣，再用A吸收CO，最后用排水法測(cè)量氮?dú)獾捏w積，據(jù)此分析解答。

(1)甲圖中儀器1為三頸燒瓶；制備過(guò)程中Na2SO3過(guò)量會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成[Cu(SO3)2]3-，為提高產(chǎn)率，可控制Na2SO3的加入量，則儀器2中所加試劑應(yīng)為Na2SO3溶液，故答案為：三頸燒瓶；Na2SO3溶液；

(2)在提純后的CuSO4液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl(氯化亞銅)沉淀，同時(shí)溶液的酸性增強(qiáng)，生成硫酸，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+，用Na2SO3-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液，Na2CO3可與生成的H+反應(yīng)，及時(shí)除去系統(tǒng)中反應(yīng)生成的H+，利于反應(yīng)進(jìn)行，由圖象可知，應(yīng)維持pH在3.5左右，故答案為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+；與H+作用，調(diào)整pH；3.5；

(3)用去氧水作洗滌劑洗滌產(chǎn)品，可洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，同時(shí)防止CuCl被氧化，故答案為：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，同時(shí)防止CuCl被氧化；

(4)根據(jù)題意，氯化亞銅(CuCl)能溶解于硝酸，反應(yīng)的方程式為6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O；用D裝置測(cè)N2含量，應(yīng)注意溫度在常溫，且左右液面相平，讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處水平相切，以減小實(shí)驗(yàn)誤差；用CuCl作O2、CO的吸收劑，測(cè)定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的含量，可用KOH吸收二氧化碳，然后用B吸收氧氣，再用A吸收CO，最后用排水法測(cè)量氮?dú)獾捏w積，則順序?yàn)?/span>C→B→A→D，故答案為：6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O；降低溫度到常溫，上下調(diào)節(jié)量氣管液面至左右液面相平，讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處水平相切；C→B→A。