Question

【題目】CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。在實(shí)驗(yàn)室中模擬熱分解CuCl2·xH2O制備CuCl的原理和實(shí)驗(yàn)裝置如下：

完成下列填空：

（1）在實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）過(guò)程中，觀察到B中固體由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________，導(dǎo)致該現(xiàn)象的物質(zhì)是________________________。

（2）裝置D的作用是___________________________________，其中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________。

（3）反應(yīng)結(jié)束后，CuCl產(chǎn)品中可能存在少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。

①若雜質(zhì)是CuCl2，則原因是_________________________________________。

②若雜質(zhì)是CuO，則原因是__________________________________________。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（Ⅱ），測(cè)定CuCl2·xH2O中結(jié)晶水的含量。取CuCl2·xH2O樣品1.692g，經(jīng)過(guò)3次灼燒、冷卻、稱量，得到黑色固體的質(zhì)量數(shù)據(jù)如下：

稱 量	第1次	第2次	第3次
質(zhì)量（g）	0.820g	0.800g	0.800g

則x=_____________（保留2位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】 先變紅，后褪色 鹽酸和次氯酸 吸收尾氣并防止倒吸 Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O 加熱時(shí)間不足或溫度偏低 通入HCl的量不足 1.90

【解析】（1）CuCl2·xH2O在A裝置中受熱分解先失去結(jié)晶水，然后CuCl2分解產(chǎn)生Cl2，白色CuSO4與H2O結(jié)合生成藍(lán)色的CuSO4·5H2O，C中濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙遇氯氣，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸使石蕊試紙變紅，次氯酸使變紅的試紙褪色，所以出現(xiàn)：先變紅后褪色；導(dǎo)致產(chǎn)生這種現(xiàn)象的物質(zhì)分別是鹽酸和次氯酸；

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的氯氣有毒，必需進(jìn)行尾氣處理，防止污染環(huán)境，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)使內(nèi)部壓強(qiáng)降低，為防止倒吸，用倒置的漏斗可以防止倒吸，所以裝置D的作用是：吸收尾氣并防止倒吸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的方程式是：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

（3）①根據(jù)題干信息：CuCl2在溫度高于300℃時(shí)分解產(chǎn)生CuCl和Cl2，如果產(chǎn)物中有CuCl2，說(shuō)明加熱的溫度沒(méi)有高于300℃，即溫度偏低，或者是加熱的時(shí)間不夠長(zhǎng)，CuCl2還沒(méi)有完全分解，所以正確答案是：加熱時(shí)間不足或溫度偏低；

②CuCl2·xH2O能夠發(fā)生水解，為防止水解，必需在HCl的氛圍中加熱，產(chǎn)物中有CuO，可能是沒(méi)有在HCl的氛圍中加熱或者通入HCl的量不足，使CuCl2·xH2O在受熱過(guò)程中發(fā)生水解反應(yīng)生成Cu2（OH）2Cl2， Cu2（OH）2Cl2再受熱分解產(chǎn)生CuO，導(dǎo)致產(chǎn)物中有CuO，所以正確答案：沒(méi)有在HCl的氛圍中加熱或者通入HCl的量不足；

（4）第二、第三次稱量數(shù)值相同，說(shuō)明第一次稱量的時(shí)候CuCl2·xH2O還沒(méi)有完全分解生成CuO，是無(wú)效數(shù)據(jù)，應(yīng)該舍去，所以生成CuO的質(zhì)量是0.800g，根據(jù)銅元素守恒得：n（CuCl2·xH2O）=n（CuO）=0.800g/80.00g·mol-1=0.0100mol,M(CuCl2·xH2O)=1.692g/0.0100mol=169.2g·mol-1

X=(169.2-135)/18=1.90