Question

氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业，是难溶于水的白色固体，能溶解于硝酸，在潮湿空气中可被迅速氧化。

Ⅰ.实验室用CuSO₄—NaCl混合液与Na₂SO₃溶液反应制取CuCl。相关装置及数据如图：

图甲    图乙    图丙

回答以下问题：

(1)甲图中仪器1的名称是________；制备过程中Na₂SO₃过量会发生副反应生成[Cu(SO₃)₂]^3-，为提高产率，仪器2中所加试剂应为_____________。

(2)乙图是体系pH随时间变化关系图，写出制备CuCl的离子方程式_____________。丙图是产率随pH变化关系图，实验过程中往往用Na₂SO₃—Na₂CO₃混合溶液代替Na₂SO₃溶液，其中Na₂CO₃的作用是_______并维持pH在______左右以保证较高产率。

(3)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。洗涤时，用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品，作用是________。

Ⅱ.工业上常用CuCl作O₂、CO的吸收剂，某同学利用如图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、CO₂、N₂和O₂的含量。

A. CuCl的盐酸溶液        B. Na₂S₂O₄和KOH的混合溶液

C. KOH溶液             D.

已知：Na₂S₂O₄和KOH的混合溶液可吸收氧气。

(4)装置A中用盐酸而不能用硝酸，其原因是__________(用化学方程式表示)。用D装置测N₂含量，读数时应注意________。整套实验装置的连接顺序应为_______________→D。

Answer

三颈烧瓶 Na2SO3溶液 2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++ 与H+作用，调整pH 3.5 洗去晶体表面的杂质离子，同时防止CuCl被氧化 6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O 温度降到常温，上下调节量气管至左、右液面相平，该数时视线与凹液面最低处相切 C→B→A

【解析】

(1)根据仪器1的图示解答；制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-，需要控制Na2SO3的加入量，据此分析判断；

(2)根据题意，在CuSO4液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液生成CuCl(氯化亚铜)沉淀，同时溶液的酸性增强，结合Na2CO3的性质分析解答；

(3)根据“氯化亚铜(CuCl)在潮湿空气中可被迅速氧化”分析解答；

(4)根据“氯化亚铜(CuCl)能溶解于硝酸”，结合硝酸的强氧化性书写反应的方程式；根据正确的读数方法解答；用CuCl作O2、CO的吸收剂，测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的含量，可用KOH吸收二氧化碳，然后用B吸收氧气，再用A吸收CO，最后用排水法测量氮气的体积，据此分析解答。

(1)甲图中仪器1为三颈烧瓶；制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-，为提高产率，可控制Na2SO3的加入量，则仪器2中所加试剂应为Na2SO3溶液，故答案为：三颈烧瓶；Na2SO3溶液；

(2)在提纯后的CuSO4液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl(氯化亚铜)沉淀，同时溶液的酸性增强，生成硫酸，反应的离子方程式为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+，用Na2SO3-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液，Na2CO3可与生成的H+反应，及时除去系统中反应生成的H+，利于反应进行，由图象可知，应维持pH在3.5左右，故答案为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+；与H+作用，调整pH；3.5；

(3)用去氧水作洗涤剂洗涤产品，可洗去晶体表面的杂质离子，同时防止CuCl被氧化，故答案为：洗去晶体表面的杂质离子，同时防止CuCl被氧化；

(4)根据题意，氯化亚铜(CuCl)能溶解于硝酸，反应的方程式为6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O；用D装置测N2含量，应注意温度在常温，且左右液面相平，读数时视线与凹液面最低处水平相切，以减小实验误差；用CuCl作O2、CO的吸收剂，测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的含量，可用KOH吸收二氧化碳，然后用B吸收氧气，再用A吸收CO，最后用排水法测量氮气的体积，则顺序为C→B→A→D，故答案为：6CuCl+8HNO3=3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O；降低温度到常温，上下调节量气管液面至左右液面相平，读数时视线与凹液面最低处水平相切；C→B→A。