Question

【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、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.實驗室用CuSO4—NaCl混合液與Na2SO3溶液反應制取CuCl。相關裝置及數(shù)據(jù)如圖：

圖甲 圖乙 圖丙

回答以下問題：

(1)甲圖中儀器1的名稱是________；制備過程中Na2SO3過量會發(fā)生副反應生成[Cu(SO3)2]3-，為提高產(chǎn)率，儀器2中所加試劑應為_____________。

(2)乙圖是體系pH隨時間變化關系圖，寫出制備CuCl的離子方程式_____________。丙圖是產(chǎn)率隨pH變化關系圖，實驗過程中往往用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)反應完成后經(jīng)抽濾、洗滌、干燥獲得產(chǎn)品。洗滌時，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，某同學利用如圖所示裝置模擬工業(yè)上測定高爐煤氣中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__________(用化學方程式表示)。用D裝置測N2含量，讀數(shù)時應注意________。整套實驗裝置的連接順序應為_______________→D。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶 Na2SO3溶液 2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++ 與H+作用，調整pH 3.5 洗去晶體表面的雜質離子，同時防止CuCl被氧化 6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O 溫度降到常溫，上下調節(jié)量氣管至左、右液面相平，該數(shù)時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；制備過程中Na2SO3過量會發(fā)生副反應生成[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，同時溶液的酸性增強，結合Na2CO3的性質分析解答；

(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”，結合硝酸的強氧化性書寫反應的方程式；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，最后用排水法測量氮氣的體積，據(jù)此分析解答。

(1)甲圖中儀器1為三頸燒瓶；制備過程中Na2SO3過量會發(fā)生副反應生成[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，同時溶液的酸性增強，生成硫酸，反應的離子方程式為：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，及時除去系統(tǒng)中反應生成的H+，利于反應進行，由圖象可知，應維持pH在3.5左右，故答案為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+；與H+作用，調整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離子，同時防止CuCl被氧化，故答案為：洗去晶體表面的雜質離子，同時防止CuCl被氧化；

(4)根據(jù)題意，氯化亞銅(CuCl)能溶解于硝酸，反應的方程式為6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O；用D裝置測N2含量，應注意溫度在常溫，且左右液面相平，讀數(shù)時視線與凹液面最低處水平相切，以減小實驗誤差；用CuCl作O2、CO的吸收劑，測定高爐煤氣中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，最后用排水法測量氮氣的體積，則順序為C→B→A→D，故答案為：6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O；降低溫度到常溫，上下調節(jié)量氣管液面至左右液面相平，讀數(shù)時視線與凹液面最低處水平相切；C→B→A。