Question

CuC1晶体呈白色，见光易分解，在潮湿空气中易被氧化，难溶于水、稀盐酸和乙醇，易溶于浓盐酸生成H₃CuC1₄，反应原理为CuC1(s)+3C1^-(aq)[CuC1₄]^3-(aq)。

(1)实验室用下图所示装置制取CuC1。

①装置A中橡胶管的作用是_______________________。

②装置B中发生反应的离子方程式为_________________________。

③装置C的作用是_____________________________。

(2)装置B中反应结束后，取出混合物进行冷却、过滤、洗涤、干燥，得到CuC1晶体。①洗涤时需要进行水洗、醇洗两步操作，其中醇洗的目的是______________________。

②实验室保存新制CuC1晶体的方法是______________________________________。

③欲提纯某混有铜粉的CuC1晶体，请简述实验方案_________________________。

(3)某同学利用下图所示装置，测定高炉煤气中CO、CO₂、N₂和O₂的体积分数。

已知：I．CuC1的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)C1·H₂O。

II．保险粉(Na₂S₂O₄)和KOH的混合溶液能吸收氧气。

①上述实验装置中，依次连接的合理顺序为高炉煤气→_____________________。

②保险粉和KOH的混合溶液吸收O₂的离子方程式为___________________________。

Answer

维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等，使液体能顺利流下 SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42- 吸收SO2尾气，防止污染空气；同时防倒吸 有利于加快去除CuCl表面水分，防止其被氧化 密封、遮光保存 将固体溶于浓盐酸后过滤，取滤液加大量水，过滤、洗涤，干燥 e→f→a→b→c→d→g 2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O

【解析】试题分析：(1)①装置A中橡胶管把烧瓶与分液漏斗相连，使烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等。②装置B中SO2把Cu2+还原成CuCl。③装置C吸收SO2 。

(2)①潮湿空气中CuC1易被氧化，CuC1难溶于乙醇、乙醇易挥发。

②根据CuC1潮湿空气中易被氧化分析。

③根据CuC1易溶于浓盐酸生成H3CuC14，结合CuC1(s)+3C1-(aq)[CuC14]3-(aq)平衡移动分析；

(3) ①根据 CO、CO2、N2和O2的性质，先用氢氧化钠吸收CO2、再用(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气、再用CuC1的盐酸溶液吸收CO，最后用排水量气法测量氮气的体积。②Na2S2O4被氧气氧化为硫酸钠。

解析：根据以上分析，(1)①装置A中橡胶管的作用是使烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等，使液体能顺利流下。

②装置B中SO2把Cu2+还原成CuCl的离子方程式为SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-。

③SO2有毒，装置C的作用是吸收SO2，防止污染，同时防倒吸。

(2)①潮湿空气中CuCl易被氧化，CuC1难溶于乙醇，乙醇易挥发有利于加快去除CuCl表面水分，防止其被氧化。

②CuC1在潮湿空气中易被氧化，所以实验室保存新制CuC1晶体的方法是密封、遮光保存。

③CuC1易溶于浓盐酸生成H3CuC14，将固体溶于浓盐酸后过滤，取滤液加水， CuC1(s)+3C1-(aq)[CuC14]3-(aq)平衡逆向移动，生成CuC1固体，过滤、洗涤，干燥得CuC1晶体。

(3)某同学利用下图所示装置，测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的体积分数。

先用氢氧化钠吸收CO2、再用(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气、再用CuC1的盐酸溶液吸收CO，最后用排水量气法测量氮气的体积，所以顺序是e→f→a→b→c→d→g 。

②Na2S2O4被氧气氧化为硫酸钠的离子方程式为2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O。

点睛：用氢氧化钠吸收CO2、再用(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气、再用CuC1的盐酸溶液吸收CO；氢氧化钠溶液、(Na2S2O4)和KOH的混合溶液、CuC1的盐酸溶液质量增加分别是CO2、氧气、CO的质量，最后用排水量气法测量氮气的体积，所以实验可以确定各种气体的物质的量。