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结晶水合物CuCl·2H₂O制备CuCl，并进行相关探究。

查阅资料：CuCl₂•2H₂O CuCl₂ CuCl+Cl₂；CuCl₂•2H₂OCu₂(OH)₂Cl₂CuO

(实验探究)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___；装置D中倒扣的三角漏斗的作用是_____；

(2)实验操作的先后顺序是a→____→____→____→e (填操作的编号)。

a．检查装置的气密性后加入药品          b．熄灭酒精灯，冷却        c．在“气体入口”处通入干燥HCl     d．点燃酒精灯，加热    e．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中发生的氧化还原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

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____。

Answer

球形干燥管 防倒吸 c d b 先逐渐变为红色，后褪色 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 加热温度不够或加热时间不足 没有在HCl的氛围中加热

【解析】

由题意可知，结晶水合物CuCl·2H2O制备CuCl的过程为先通入HCl，防止没有HCl的情况下加热生成碱式氯化铜，点燃酒精灯加热，熄灭酒精灯，后停止通入HCl，最后用氮气将装置内的HCl和氯气排空进而被尾气装置中的氢氧化钠吸收。

(1)根据仪器X的构造特点知其名称为干燥管，故答案为球形干燥管；装置D中倒扣的三角漏斗，增大了气体与溶液的接触面，增大了吸收效率，又能起到防倒吸作用；

(2)实验中有气体生成，先检验装置的气密性；加热CuCl2·2H2O制备CuCl，为防止生成的CuCl被空气中的氧气氧化和Cu+水解，必须要先通入干燥的HCl气体赶走装置中的空气再加热，且要在HCl气流中加热制备，反应结束后先熄灭酒精灯，继续通入氮气直至装置冷却，所以操作顺序为：a-c-d-b-e，故答案为c d b；

(3)B中物质由白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有Cl2，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色，故答案为先变红，后褪色；

(4)D中是Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

(5)①根据题给信息知若杂质是CuCl2，说明CuCl2没有反应完全，原因为加热时间不足或温度偏低，故答案为：加热时间不足或温度偏低；

②若杂质是氧化铜，说明CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2，进一步分解生成CuO，原因是通入HCl的量不足，故答案为：通入HCl的量不足或没有在HCl氛围中加热。