Question

氧化铜、氯化亚铜是重要的化工原料,广泛用作有机合成的催化剂。

Ⅰ．实验室用右图所示装置，利用还原铜粉和氯气来制备氧化铜。

(1)石棉绒的作用是_______________。

(2)装置B中的试剂是_______________。

(3)所得产品中CuCl₂的质量分数为90%,则其中可能含有的杂质是_______________(写一种即可)。

Ⅱ．另取纯净CuCl₂固体用于制备CuCl。

(4)操作①中加入盐酸的目的主要是_______________。

(5)操作②中反应的离子方程式为_______________。

(6)操作①中若用10mol/L盐酸代替0.2mol/L盐酸,再通入SO₂后，无白色沉淀产生。对此现象有如下两种猜想：

猜想一：c(H⁺)过大导致白色沉淀溶解。

为验证此猜想,取75gCuCl₂固体、100mL0.2mol/L盐酸及_______________mL9.8mol/LH₂SO₄配制成200mL溶液,再进行操作②,观察是否有白色沉淀产生。

猜想二：c(Cl^-)过大导致白色沉淀溶解。

[资料显示：存在平衡2Cl^-(aq)+CuCl(s)CuCl₃^2-(aq)]

请设计实验说明该猜想是否成立：________________。

Answer

增大铜粉与氯气的接触面积 NaOH溶液 Cu或CuCl或石棉绒 Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 酸抑制Cu2+的水解 2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=SO42-+2CuC1↓+4H+ 50 取少量白色沉淀加入到饱和氯化钠溶液中，搅拌，若白色沉淀溶解，说明猜想二成立，反之不成立。

【解析】(1)石棉绒的作用是增大铜粉与氯气的接触面积；正确答案：增大铜粉与氯气的接触面积。

(2) 氯气有毒, 可用氢氧化钠溶液吸收，所以B装置是吸收尾气；正确答案:NaOH溶液。 (3)根据反应前后元素守恒规律：氯气和铜反应除了生成CuCl2外，还可能有CuCl生成，还可能有铜剩余，或有石棉绒夹杂；因此可能含有的杂质是Cu或CuCl或石棉绒；正确答案：Cu或CuCl或石棉绒。

Ⅱ．(4) 因为氯化铜是强酸弱碱盐,溶液中存在Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ ,所以溶解时加入HCl溶液,抑制氯化铜的水解；正确答案：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 酸抑制Cu2+的水解。

(5) 操作②为向含有铜离子、氯离子的溶液中通入二氧化硫气体,生成CuC1沉淀，反应为2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=SO42-+2CuC1↓+4H+ ；正确答案：2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=SO42-+2CuC1↓+4H+↓。

(6)设9.8mol/LH2SO4的体积为VmL,则0.2×0.1+V×9.8×2=10×0.1, 解之得V=50mL；体系中存在平衡2Cl-(aq)+CuCl(s)CuCl32-(aq),溶液中氯离子的浓度过大平衡正向移动,可以取少量白色沉淀加入到饱和氯化钠溶液中,搅拌，若白色沉淀溶解,说明猜想二成立,反之不成立；正确答案：50；取少量白色沉淀加入到饱和氯化钠溶液中,搅拌,若白色沉淀溶解,说明猜想二成立,反之不成立。