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。

已知：

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m克CuCl₂·2H₂O全部转化为CuO（铜元素无损耗），则固体质量减少_____________克（用含m的式子表示）

Answer

干燥管 3 → 4→ 2 先变红，后褪色 Cl2+2OH—→ClO-+Cl-+H2O 加热时间不足或温度偏低 通入HCl的量不足 91m/171

【解析】本题实验方案设计的评价，（1）仪器X为（球形）干燥管；（2）本实验有气体参与反应，因此首先检验装置的气密性，根据流程CuCl2·2H2O在HCl气流中加热，因此先通一段时间的HCl，让CuCl2·2H2O处于HCl氛围中，让然后点燃酒精灯，加热，反应结束后，熄灭酒精灯，冷却，让固体在N2的氛围中冷却，因此顺序是①→③→④→②→⑤；（3）观察到B中有白色变为蓝色，说明产生水，流程的目的得到CuCl，根据流程除得到CuCl外还有Cl2，Cl2＋H2OHCl＋HClO，Cl2使湿润蓝色石蕊试纸线变蓝后褪色；（4）装置D的目的是吸收Cl2，防止污染空气，其离子反应方程式为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O；（5）①根据流程温度高于300℃时，CuCl2才分解，若杂质是CuCl2，说明温度偏低或加热时间不足；②根据流程图，不在HCl氛围中，加热CuCl2·2H2O，得到Cu2(OH)2Cl，然后加热到200℃，得到CuO，因此杂质是CuO的原因是通入HCl的量不足；（7）全部转化成CuO，Cu元素无损耗，因此根据铜元素守恒，CuO的质量为80m/171g，则固体质量减少(m－80m/171)g=91m/171。

点睛：本题考查实验设计方案的评价，弄清楚实验目的，得到CuCl，根据实验流程，应先检验装置的气密性，因为需要的在氯化氢的氛围中加热，因此点燃酒精灯之前，需要通一段时间的氯化氢，让装置处于氯化氢的氛围，防止产生氧化铜，最后在氮气中冷却，防止氯化亚铜被氧化，从而得出实验操作顺序。