Question

6．氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛用作有機合催化劑．
已知：氯化銅容易潮解．
75.00gCuCl₂固體200.00mL溶液（黃綠色）$→_{通入適量SO_{2}△}^{（2）還原}$CuCl（白色沉淀）

I．實驗室用如圖所示裝置，用還原銅粉和氯氣來制備氯化銅．

（1）石棉絨的作用是增大銅粉與氯氣的接觸面積；B裝置中的試劑是飽和NaCl溶液．E和F裝置及試劑可用裝有堿石灰（或生石灰）的干燥管替換（填裝置及所裝試劑）．
（2）當Cl₂排盡空氣后，加熱D．則D中發(fā)生反應的化學方程式為Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂．
（3）若實驗測得CuCl₂質(zhì)量分數(shù)為90.0%，則其中可能含有的雜質(zhì)是石棉絨（Cu或CuCl）（一種即可）．
Ⅱ．另取純凈CuCl₂固體用于制備CuCl．
（4）溶解時加入HCl溶液的目的主要是Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加酸抑制Cu²⁺的水解（結(jié)合離子方程式回答）．
（5）若接上述操作用10.0mol/L的HCl代替0.2mol/L HCl，通入SO₂后，200.00mL黃綠色溶液顏色褪去，但無白色沉淀．對此現(xiàn)象：甲同學提出假設(shè)：c（H⁺）過大．為驗證此假設(shè)，可取75.00g CuCl₂固體與100mL0.2mol/LHCl及50mL9.8mol/LH₂SO₄配制成200.00mL溶液再按上述操作進行實驗．
乙同學查閱資料：體系中存在平衡2Cl^- （aq）+CuCl（s）═CuCl₃^2- （aq）．則出現(xiàn)此現(xiàn)象另一可能的原因是c（Cl^-）過大．

Answer 1

分析 A中濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下制備氯氣，B為飽和食鹽水，用于除去HCl，C為濃硫酸，用于干燥氯氣，D中加熱條件下反應生成氯化銅，E為濃硫酸，可防止空氣中的水蒸氣進入D中，F(xiàn)為氫氧化鈉溶液，可吸收氯氣，防止污染空氣；
另取純凈CuCl₂固體用于制備CuCl，應先將氯化銅溶液鹽酸中，以防止銅離子水解而導致溶液渾濁，然后通入二氧化硫，發(fā)生氧化還原反應可生成CuCl，注意氯離子濃度不能過大，防止生成CuCl₃^2-，以此解答該題．

解答 解：（1）石棉絨的作用是增大銅粉與氯氣反應的接觸面積；氯氣有毒，所以B裝置是吸收尾氣，而氯氣用氫氧化鈉吸收，E為濃硫酸，可防止空氣中的水蒸氣進入D中，F(xiàn)為氫氧化鈉溶液，可吸收氯氣，防止污染空氣，可用裝有堿石灰（或生石灰）的干燥管代替，
故答案為：增大銅粉與氯氣的接觸面積；飽和NaCl溶液； 裝有堿石灰（或生石灰）的干燥管；
（2）當Cl₂排盡空氣后，加熱A，銅與氯氣反應生成氯化銅，化學反應方程式為Cu+Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂，
故答案為：Cu+Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂；
（3）若實驗測得CuCl₂質(zhì)量分數(shù)為90.0%，可能含有的雜質(zhì)是氯化亞銅或單質(zhì)銅中的一種或兩種，也可能混有石棉絨，故答案為：石棉絨（Cu或CuCl）；
（4）因為氯化銅是強酸弱堿鹽，溶液中存在Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，所以溶解時加入HCl溶液，抑制氯化銅的水解，
故答案為：Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加酸抑制Cu²⁺的水解；
（5）設(shè)9.8mol/LH₂SO₄的體積為VmL，則0.2×0.1+V×9.8×2=10×0.1，解之得V=50ml，體系中存在平衡2Cl^- （aq）+CuCl（s）?CuCl₃^2- （aq），是氯離子的濃度過大平衡正向移動，
故答案為：50；c（Cl^-） 過大．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗方案，為高考常見題型，側(cè)重于基礎(chǔ)知識的綜合應用以及學生的實驗能力的考查，題目涉及鹽的水解平衡的應用，尾氣處理以及反應方程式的書寫等，難度中等．