Question

【題目】銅在生活中有廣泛的應用。CuCl2和CuCl是兩種常見的鹽,廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn).

I.CuCl2固體遇水易水解。實驗室用如圖所示的實驗儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣，并與粗銅（含雜質鐵）反應制備氯化銅（鐵架臺、鐵夾及酒精燈省略）。

（1）寫出裝置A中，發(fā)生反應的化學反應方程式：_______________________________，裝置C的作用是_______________________________

（2）完成上述實驗，按氣流方向連接各儀器接口的順序是a→_________________________。（每種儀器限使用一次）

（3）上述D裝置的作用是____________________

（4）實驗完畢，取試管中的固體用鹽酸溶解后，欲提純氯化銅（原粗銅含雜質鐵）可加入_________，并過濾。

A.Cu B.CuCO3 C.CuO D.NaOH

ⅡCuCl是應用廣泛的有機合成催化劑，可采取不同方法制取。CuCl晶體呈白色，露置于潮濕空氣中易被氧化。

方法一：向上述制得的氯化銅溶液中通入SO2，加熱一段時間即可制得CuCl，寫出該反應的離子方程式：_______________________________ 。

方法二　銅粉還原CuSO4溶液

已知：CuCl難溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+ 2Cl－　[CuCl3]2－(無色溶液)。

（1）①中，“加熱”溫度不宜過高和過低，目的是_______________，當觀察到_________________________________________________________________________________現(xiàn)象，即表明反應已經(jīng)完全。

（2）②中，加入大量水的作用是______________。（從平衡角度解釋）

（3）溶液中氯離子濃度達到一定量時，生成CuCl會部分溶解生成CuCl2-在一定溫度下建立兩個平衡:　Cu Cl(s)Cu+(aq) + Cl-(aq) 　　Ksp=1.4x10-6　　Cu Cl(s) + Cl一(aq)CuCl2-(aq) 　K=0.35

分析[Cu+]、[CuCl2-]和Ksp,K的數(shù)學關系，在圖中畫出「Cu+]、[CuCl2-]的函數(shù)關系曲線(要求至少標出曲線上一個坐標點)

_______________

Answer 1

【答案】2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2除去氯氣中混有的HCld e j h (b c) g f吸收氯氣防止尾氣污染；防止空氣中的水蒸氣進入裝置，使CuCl2水解BC2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H+＋SO42-溫度不能過低，防止反應速率慢；不能過高，過高HCl揮發(fā)溶液由藍色變?yōu)闊o色稀釋促進平衡Cu Cl（白色）+2Cl- [ CuCl3] 2-（無色溶液）逆向移動，生成CuCl；

【解析】

I. （1）寫出裝置A中，發(fā)生反應的化學反應方程式為：2KMnO4+16HCl=5Cl2↑+2KCl+8H2O+2MnCl2，裝置C裝有飽和食鹽水，其作用是除去氯氣中混有的HCl；（2）從a出來的氣體含有氯化氫和水蒸氣，依次通過d e j h 除去氯化氫和水蒸氣，然后與銅反應，最后尾氣處理用氫氧化鈉，則依次再通過b c g f，所以按照氣流方向各儀器接口的連接順序為a→d→e→j→h→b→c →g→f；（3）D裝置中裝有堿石灰，其作用是吸收氯氣防止尾氣污染；防止空氣中的水蒸氣進入裝置，使CuCl2水解；（4）實驗完畢，取試管中的固體用鹽酸溶解后，欲提純氯化銅（原粗銅含雜質鐵）可加入CuO或CuCO3、Cu2(OH)2 CO3、.Cu(OH)2以消耗氫離子但不引入新的雜質，并過濾。答案選BC；

Ⅱ、向制得的氯化銅溶液中通入SO2，加熱一段時間即可制得CuCl，同時生成硫酸，反應的離子方程式為：2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H+＋SO42-；（1）溫度不能過低，防止反應速率慢；不能過高，過高HCl揮發(fā)，故①中“加熱”溫度不宜過高和過低；當觀察到溶液由藍色變?yōu)闊o色，即表明反應已經(jīng)完全；（2）②中，加入大量水的作用是稀釋促進平衡Cu Cl（白色）+2Cl- [ CuCl3] 2-（無色溶液）逆向移動，生成CuCl；（３）根據(jù)①Cu Cl(s)Cu+(aq) + Cl-(aq) 　　Ksp=1.4x10-6；②Cu Cl(s) + Cl一(aq)CuCl2-(aq) 　K=0.35，①+②得2Cu Cl(s) Cu+(a q)+ [CuCl2]- (a q) K=0．49×10-6，根據(jù)方程式可知：c(Cu+)·c([CuCl2]-)= 0．49×10-6,兩離子濃度成反比，兩離子濃度相同時為0．7×10-3mol/L，據(jù)此可畫出圖像為：。