Question

CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl₂·2H₂O制备CuCl，并进行相关探究。

【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。

请回答下列问题：

(1)仪器X的名称是__________。

(2)实验操作的先后顺序是① →          →          →            → ⑤。

①检查装置的气密性后加入药品       ②熄灭酒精灯，冷却

③在“气体入口”处通干燥HCl        ④点燃酒精灯，加热

⑤停止通入HCl，然后通入N₂

(3)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是                   。

(4)装置D中发生反应的离子方程式是                    。

(5)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl₂或CuO杂质，根据资料信息分析：

①若杂质是CuCl₂，则产生的原因是                       。

②若杂质是CuO，则产生的原因是                        。

(6)若已证实杂质为CuO，请写出由Cu₂(OH)₂Cl ₂生成CuO的化学方程式                 。

Answer

(1)球形干燥管；(2)③→④→②；(3)先变红后褪色；

(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O；H++OH-=H2O；

(5)①加热时间不足或温度偏低；②HCl气流不足。

(6)Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑；

【解析】

试题分析：(1)由图及常见的仪器可知，仪器X的名称为球形干燥管，故答案为：球形干燥管；

(2)实验中有气体生成，先检验装置的气密性，且热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，防止CuCl被氧化和Cu+水解所以必须要先赶走装置中的氧气和水蒸气后才加热，且要在HCl气流中加热制备，反应结束后先熄灭酒精灯，应该要继续通入氮气直至装置冷切，所以操作顺序为：① →③→④→②→ ⑤，故答案为：③→④→②；

(3)B中有白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有Cl2，所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色，故答案为：石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色；

(4)D中是Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，和氯化氢与氢氧化钠的反应，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；H++OH-=H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；H++OH-=H2O；

(5)①由2CuCl22CuCl+Cl2↑，杂质是CuCl2说明CuCl2没有反应完全，分解温度不高，故答案为：加热时间不足或温度偏低；②杂质是氧化铜，说明CuCl被氧气氧化才产生了CuO，说明装置中有氧气，可能是没有在HCl的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入HCl气体，故答案为：通入HCl的量不足。

(6)若已证实杂质为CuO，则由Cu2(OH)2Cl 2生成CuO的化学方程式为Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑，故答案为：Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑。

【考点定位】考查制备实验方案的设计

【名师点晴】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、实验装置的作用、元素化合物知识为解答的关键。热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，为抑制水解，气体入口通入HCl气体，然后加热A处试管，X为球形干燥管，X中无水硫酸铜变蓝，可知CuCl2•2H2O分解生成水，且C处试纸先变红后褪色，可知发生2CuCl22CuCl+Cl2↑，D中NaOH溶液吸收尾气；取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，混有CuCl2与温度不够或加热时间不足有关，混有CuO与没有在HCl的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入HCl气体有关。侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物与实验相结合的训练，(5)为解答的难点