CuCl2、CuCl广泛用于有机合成的催化剂.CuCl2容易潮解; CuCl白色粉末,微溶于水,溶于浓盐酸和氨水生成络合物,不溶于乙醇.
已知:i.CuCl2+Cu+2HCl(浓)⇌2H(无色)2CuCl↓(白色)+2HCl
ii.副反应:CuCl+H2O⇌CuOH+2HCl; CuCl+Cl﹣═﹣
(1)制取CuCl2装置如图:
①A装置中发生反应的离子方程式是 .
②C、E 装置中盛放的是浓硫酸,作用是
③B中选择饱和食盐水而不用蒸馏水的原因是 .
(2)制取CuCl流程如图:
①反应①中加入NaCl的目的是 ;但是Cl﹣浓度过高,CuCl产率降低,原因是 .
②CuCl在潮湿的环境中易被氧化为Cu2(OH)3Cl,反应的方程式为 .
③利用膜电解法制取CuCl,阴极电极反应式为 .
④用乙醇洗涤沉淀Y的原因为 .
【考点】U3:制备实验方案的设计.
【分析】(1)制取CuCl2:A装置制备氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,饱和食盐水能抑制反应Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO,减少氯气的消耗,故用B装置中的饱和食盐水吸收氯化氢气体,C装置用浓硫酸吸收水蒸气,干燥纯净的氯气在D中与铜生成氯化铜,最后用氢氧化钠吸收未反应完的氯气,CuCl2容易潮解,故在D、F间加E装置用浓硫酸装置中的吸收水蒸气,据此分析;
(2)将足量的铜粉与浓盐酸、氯化钠加入氯化铜溶液中反应:CuCl2+Cu+2HCl(浓)⇌2H(无色),静置分层,过滤过量的铜粉,向滤液加水稀释,2H(无色)2CuCl↓(白色)+2HCl,过滤,用乙醇洗涤沉淀,烘干得产品,据此分析.
【解答】解:(1)①A装置中为二氧化锰与浓盐酸制备氯气的反应,离子方程式为:MnO2+2Cl﹣+4H+═Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+2Cl﹣+4H+═Mn2++Cl2↑+2H2O;
②CuCl2容易潮解,故制备氯化铁的装置需保持无水环境,故C、E 装置中盛放的是浓硫酸;
故答案为:浓硫酸有吸水性,C、E防止CuCl2潮解;
③制得的氯气中混有氯化氢,由于Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO;氯化钠电离出的Cl﹣,增大Cl﹣浓度,平衡左移,抑制了Cl2和H2O的反应,减少了Cl2消耗,故B装置中用饱和食盐水而不用蒸馏水;
故答案为:由于Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO;氯化钠电离出的Cl﹣,增大Cl﹣浓度,平衡左移,抑制了Cl2和H2O的反应,减少了Cl2消耗;
(2)①反应中加入NaCl的目的是增大Cl﹣浓度,促进CuCl2+Cu+2HCl(浓)⇌2H正方向移动,有利于生成HCuCl2;当Cl﹣浓度过高时,CuCl+Cl﹣⇌2﹣,会使CuCl溶解而降低产率;
故答案为:增大Cl﹣浓度,有利于生成HCuCl2;当Cl﹣浓度过高时,CuCl+Cl﹣⇌2﹣,会使CuCl溶解而降低产率;
②CuCl在潮湿的环境中易被氧化为Cu2(OH)3Cl,反应的方程式为:4CuCl+4H2O+O2═2Cu2(OH)3Cl+2HCl;
故答案为:4CuCl+4H2O+O2═2Cu2(OH)3Cl+2HCl;
③利用膜电解法制取CuCl,阴极得电子发生还原反应,则为铜离子得电子化合价升高生成CuCl,故电极反应式为:Cu2++Cl﹣+e﹣═CuCl(Cu2++e﹣═Cu+);
故答案为:Cu2++Cl﹣+e﹣═CuCl(Cu2++e﹣═Cu+);
④由题可知,CuCl微溶于水,不溶于乙醇,用乙醇洗涤沉淀可洗去CuCl沉淀表面的杂质,减少溶解损耗;乙醇的沸点低,有利于干燥;
故答案为:洗去CuCl沉淀表面的杂质,减少溶解损耗;乙醇的沸点低,有利于干燥.
名称 | 用途 | 装置 | 举例 | 注意事项 |
过滤 | 分离固体和液体混合物 | 粗盐提纯时把粗盐溶于水,经过滤把不溶于水的杂质除去 | ①要“一贴二低三靠” 滤纸紧贴漏斗内壁;滤纸边缘低于漏斗口,漏斗里液面低于滤纸边缘;烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃捧下端紧靠三层滤纸.漏斗下端紧靠烧杯内壁。 ②必要时洗涤沉淀物(在过滤器中加少量水),不可搅拌 |
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