Question

CuCl晶体呈白色，熔点为430℃，沸点为1490℃，见光分解，露置于潮湿空气中易被氧化，难溶于水、稀盐酸、乙醇，易溶于浓盐酸生成H₃CuCl₄，反应的化学方程式为CuCl（s）+3HCl（aq）⇌H₃CuCl₄（aq）．

（1）实验室用如图1所示装置制取CuCl，反应原理为：

2Cu²⁺+SO₂+8Cl^﹣+2H₂O═2CuCl₄^3﹣+SO₄^2-+4H⁺

CuCl₄^3﹣（aq）⇌CuCl（s）+3Cl^﹣（aq）

①装置C的作用是_____．

②装置B中反应结束后，取出混合物进行如图所示操作，得到CuCl晶体．

混合物CuCl晶体

操作ⅱ的主要目的是_____

操作ⅳ中最好选用的试剂是_____．

③实验室保存新制CuCl晶体的方法是_____．

④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体，请简述实验方案：_____．

（2）某同学利用如图2所示装置，测定高炉煤气中CO、CO₂、N₂和O₂的百分组成．

已知：

i．CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl•H₂O．

ii．保险粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧气．

①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是_____、_____．

②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O₂的离子方程式：_____．

Answer

吸收SO2尾气，防止污染空气 促进CuCl析出、防止CuCl被氧化 水、稀盐酸或乙醇 避光、密封保存 将固体溶于浓盐酸后过滤，取滤液加入大量水，过滤、洗涤、干燥 氢氧化钡溶液 CuCl的盐酸溶液 2S2O42﹣+3O2+4OH﹣=4SO42﹣+2H2O

【解析】

用二氧化硫和氯化铜溶液制取CuCl，其中二氧化硫需要用亚硫酸钠固体和硫酸制备，制取的二氧化硫进入装置B中，和B中的氯化铜溶液在一定温度下反应，生成CuCl沉淀，过量的二氧化硫用氢氧化钠吸收。从混合物中提取CuCl晶体，需要先把B中的混合物冷却，为了防止低价的铜被氧化，把混合物倒入溶有二氧化硫的水中，然后过滤、洗涤、干燥得到CuCl晶体。

（1）①A装置制备二氧化硫，B中盛放氯化铜溶液，与二氧化硫反应得到CuCl，C装置盛放氢氧化钠溶液，吸收未反应的二氧化硫尾气，防止污染空气。

②操作ⅱ倒入溶有二氧化硫的溶液，有利于CuCl析出，二氧化硫具有还原性，可以防止CuCl被氧化；CuCl难溶于水、稀盐酸和乙醇，可以用水、稀盐酸或乙醇洗涤，减小因溶解导致的损失。

③由于CuCl见光分解、露置于潮湿空气中易被氧化，应避光、密封保存。

④提纯某混有铜粉的CuCl晶体实验方案是将固体溶于浓盐酸后过滤，取滤液加入大量的水稀释，过滤、洗涤、干燥得到CuCl。

（2）①氢氧化钾会吸收二氧化碳，盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收，所以D中盛放氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，E中盛放保险粉（Na2S2O4）和KOH的混合溶液吸收氧气，F中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO，G测定氮气的体积。

②Na2S2O4在碱性条件下吸收氧气，发生氧化还原反应生成硫酸钠与水，反应离子方程式为：2S2O42-+3O2 +4OH－=4SO42-+2H2O。