Question

CuCl广泛应用于化工和印染等行业。在实验室中模拟热分解CuCl₂·xH₂O制备CuCl的原理和实验装置如下：
 

完成下列填空：

（1）在实验（Ⅰ）过程中，观察到B中固体由白色变为蓝色，C中产生的现象是__________，导致该现象的物质是________________________。

（2）装置D的作用是___________________________________，其中发生氧化还原反应的化学方程式是_____________________________________。

（3）反应结束后，CuCl产品中可能存在少量的CuCl₂或CuO杂质。

①若杂质是CuCl₂，则原因是_________________________________________。

②若杂质是CuO，则原因是__________________________________________。

（4）根据实验（Ⅱ），测定CuCl₂·xH₂O中结晶水的含量。取CuCl₂·xH₂O样品1.692g，经过3次灼烧、冷却、称量，得到黑色固体的质量数据如下：

称   量	第1次	第2次	第3次
质量（g）	0.820g	0.800g	0.800g

则x=_____________（保留2位小数）。

Answer

先变红，后褪色 盐酸和次氯酸 吸收尾气并防止倒吸 Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O 加热时间不足或温度偏低 通入HCl的量不足 1.90

【解析】（1）CuCl2·xH2O在A装置中受热分解先失去结晶水，然后CuCl2分解产生Cl2，白色CuSO4与H2O结合生成蓝色的CuSO4·5H2O，C中湿润的蓝色石蕊试纸遇氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使石蕊试纸变红，次氯酸使变红的试纸褪色，所以出现：先变红后褪色；导致产生这种现象的物质分别是盐酸和次氯酸；

（2）实验过程中产生的氯气有毒，必需进行尾气处理，防止污染环境，氯气与氢氧化钠反应使内部压强降低，为防止倒吸，用倒置的漏斗可以防止倒吸，所以装置D的作用是：吸收尾气并防止倒吸，发生氧化还原反应的方程式是：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

（3）①根据题干信息：CuCl2在温度高于300℃时分解产生CuCl和Cl2，如果产物中有CuCl2，说明加热的温度没有高于300℃，即温度偏低，或者是加热的时间不够长，CuCl2还没有完全分解，所以正确答案是：加热时间不足或温度偏低；

②CuCl2·xH2O能够发生水解，为防止水解，必需在HCl的氛围中加热，产物中有CuO，可能是没有在HCl的氛围中加热或者通入HCl的量不足，使CuCl2·xH2O在受热过程中发生水解反应生成Cu2（OH）2Cl2， Cu2（OH）2Cl2再受热分解产生CuO，导致产物中有CuO，所以正确答案：没有在HCl的氛围中加热或者通入HCl的量不足；

（4）第二、第三次称量数值相同，说明第一次称量的时候CuCl2·xH2O还没有完全分解生成CuO，是无效数据，应该舍去，所以生成CuO的质量是0.800g，根据铜元素守恒得：n（CuCl2·xH2O）=n（CuO）=0.800g/80.00g·mol-1=0.0100mol,M(CuCl2·xH2O)=1.692g/0.0100mol=169.2g·mol-1

X=(169.2-135)/18=1.90