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CuCl2·2H2O制備CuCl，并進行相關探究。

已知：

該小組用下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 →_____→ → → ⑤。

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HCl ④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，C中試紙的顏色變化是_________。

(4)裝置D中發生反應的離子方程式是___________________________________。

(5)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，則產生的原因是____________________________________________。

②若雜質是CuO，則產生的原因是________________________________________________。

(6)若m克CuCl2·2H2O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】 干燥管 3 → 4→ 2 先變紅，后褪色 Cl2+2OH—→ClO-+Cl-+H2O 加熱時間不足或溫度偏低 通入HCl的量不足 91m/171

【解析】本題實驗方案設計的評價，（1）儀器X為（球形）干燥管；（2）本實驗有氣體參與反應，因此首先檢驗裝置的氣密性，根據流程CuCl2·2H2O在HCl氣流中加熱，因此先通一段時間的HCl，讓CuCl2·2H2O處于HCl氛圍中，讓然后點燃酒精燈，加熱，反應結束后，熄滅酒精燈，冷卻，讓固體在N2的氛圍中冷卻，因此順序是①→③→④→②→⑤；（3）觀察到B中有白色變為藍色，說明產生水，流程的目的得到CuCl，根據流程除得到CuCl外還有Cl2，Cl2＋H2OHCl＋HClO，Cl2使濕潤藍色石蕊試紙線變藍后褪色；（4）裝置D的目的是吸收Cl2，防止污染空氣，其離子反應方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O；（5）①根據流程溫度高于300℃時，CuCl2才分解，若雜質是CuCl2，說明溫度偏低或加熱時間不足；②根據流程圖，不在HCl氛圍中，加熱CuCl2·2H2O，得到Cu2(OH)2Cl，然后加熱到200℃，得到CuO，因此雜質是CuO的原因是通入HCl的量不足；（7）全部轉化成CuO，Cu元素無損耗，因此根據銅元素守恒，CuO的質量為80m/171g，則固體質量減少(m－80m/171)g=91m/171。