Question

【題目】CuCl廣泛應用于化工和印染等行業；某研究性學習小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl，并進行相關探究。已知：該小組用如圖所示裝置進行實驗（夾持儀器略）；請回答下列問題：

（1）儀器X的名稱是_________________

（2）實驗操作的先后順序是①→______→______→______→______，_____________

①檢查裝置的氣密性后加入藥品②熄滅酒精燈，冷卻 ③在“氣體入口”處通干燥HCl④點燃酒精燈，加熱 ⑤停止通入HCl，然后通入N2

（3）在實驗過程中，觀察到B中物質由白色變為藍色，則C中試紙的顏色變化是______

（4）反應結束后，取出CuCl產品進行實驗，發現其中含有少量的CuCl2或CuO雜質，根據資料信息分析：

①若雜質是CuCl2，則產生的原因可能是________________________________

②若雜質是CuO，則產生的原因可能是_________________________________

（5）若m克CuCl22H2O全部轉化為CuO（銅元素無損耗），則固體質量減少______克。（用含m的式子表示）

Answer 1

【答案】 球形干燥管 )③；④；②；⑤ 石蕊試紙先逐漸變為紅色，后褪色 加熱時間不足或溫度偏低 通入HCl的量不足

【解析】根據已知流程可知，熱分解CuCl22H2O制備CuCl，先要在HCl氣流中加熱得到CuCl2固體，然后高溫條件下使CuCl2分解為CuCl和Cl2。Cu2+易水解，低溫加熱時若不通入HCl氣流，則會水解生成Cu2(OH)2Cl2，高溫下分解得CuO。

（1）儀器X的名稱為球形干燥管，故答案為：球形干燥管；

（2）實驗中有HCl氣體加入，有氣體生成，所以要先檢驗裝置的氣密性。在點燃酒精燈進行反應之前，要先通入氣體趕走裝置中的氧氣和水蒸氣，因為氧氣會氧化CuCl，水蒸氣會引起銅的水解；在HCl氣流中充分加熱制備CuCl；反應結束后先熄滅酒精燈，冷卻后再停止HCl氣流，通入氮氣將裝置中的Cl2全部趕入NaOH溶液中，使其被充分吸收。所以操作順序為：③；④；②；⑤。

故答案為：③；④；②；⑤

（3）B中有白色變為藍色，說明有水生成，產物中還有Cl2，所以C中石蕊試紙先逐漸變為紅色，后褪色。

故答案為：石蕊試紙先逐漸變為紅色，后褪色；

（4）①雜質是CuCl2，說明“”進行不夠徹底，即CuCl2沒有反應完全。可能原因是加熱時間不足或溫度偏低；

故答案為：加熱時間不足或溫度偏低

②雜質是CuO，說明在加熱過程中部分晶體水解生成Cu2(OH)2Cl2，然后分解得到了CuO，或裝置中有氧氣，使CuCl被氧化。可能原因為：可能是沒有在HCl的氛圍中加熱或者未等試管冷卻就停止通入HCl氣體。

故答案為：通入HCl的量不足。

（5）根據關系式： CuCl22H2O～CuO，若銅沒有損耗，則二者的物質的量相等，所以固體質量的減少量=m(CuCl22H2O)-m(CuO)=m-=.

故答案為： 。