Question

20．CuC1晶體呈白色，見光易分解，在潮濕空氣中易被氧化，難溶于水、稀鹽酸和乙醇，易溶于濃鹽酸生成H₃CuC1₄，反應原理為CuC1（s）+3C1^-（aq）?[CuC1₄]^3-（aq）．
（1）實驗室用圖1所示裝置制取CuC1．
①裝置A中橡膠管的作用是維持燒瓶內壓強與分液漏斗內壓強相等，使液體能順利流下．
②裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
③裝置C的作用是吸收SO₂尾氣，防止污染空氣，同時防倒吸．
（2）裝置B中反應結束后，取出混合物進行冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到CuC1晶體．①洗滌時需要進行水洗、醇洗兩步操作，其中醇洗的目的是有利于加快去除CuCl表面水分，防止其被氧化．
②實驗室保存新制CuC1晶體的方法是密封、遮光保存．
③欲提純某混有銅粉的CuC1晶體，請簡述實驗方案將固體溶于濃鹽酸后過濾，取濾液加大量水，過濾、洗滌，干燥．
（3）某同學利用圖2所示裝置，測定高爐煤氣中CO、CO₂、N₂和O₂的體積分數．
已知：I．CuC1的鹽酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）C1•H₂O．
II．保險粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧氣．
①上述實驗裝置中，依次連接的合理順序為高爐煤氣→e→f→a→b→c→d→g．
②保險粉和KOH的混合溶液吸收O₂的離子方程式為2S₂O₄^2-+3O₂+4OH^-=4SO₄^2-+2H₂O．

Answer 1

分析 圖1：A裝置準備二氧化硫，B中盛放氯化銅溶液，與二氧化硫反應得到CuCl：SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-，C裝置盛放氫氧化鈉溶液，吸收未反應的二氧化硫，防止污染空氣，同時防止倒吸；裝置B中反應結束后，取出混合物進行冷卻、過濾、水洗、醇洗、干燥，得到CuC1晶體，CuCl難溶于水、稀鹽酸和乙醇，除去CuCl的銅，可加入鹽酸，利用濃鹽酸溶解CuCl生成H₃CuCl₄，過濾分離，再用水稀釋后過濾分離，以此分析（1）、（2）；
（3）①保險粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧氣，該試劑可吸收二氧化碳，故先檢驗二氧化碳，CuCl的鹽酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）Cl•H₂O，其中鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體干擾對二氧化碳和氧氣的檢驗，故先檢驗氧氣，最后吸收氮氣，據此分析；
②Na₂S₂O₄在堿性條件下吸收氧氣，發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鈉與水．

解答 解：（1）①裝置A中橡膠管的作用是維持燒瓶內壓強與分液漏斗內壓強相等，使液體能順利流下；
故答案為：維持燒瓶內壓強與分液漏斗內壓強相等，使液體能順利流下；
②B中盛放氯化銅溶液，與二氧化硫反應得到CuCl，銅元素化合價降低，則二氧化硫中硫元素化合價升高，生成硫酸根離子，離子反應為：SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
③C裝置盛放氫氧化鈉溶液，吸收SO₂尾氣，防止污染空氣；其中的干燥管同時防倒吸；
故答案為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣，同時防倒吸；
（2）①由題氯化亞銅難溶于乙醇，乙醇具有易揮發(fā)，有利于加快去除CuCl表面水分，防止其被氧化；
故答案為：有利于加快去除CuCl表面水分，防止其被氧化；
②由于CuCl見光分解、露置于潮濕空氣中易被氧化，應避光、密封保存；
故答案為：密封、遮光保存；
③提純某混有銅粉的CuCl晶體實驗方案：將固體溶于濃鹽酸后過濾，去濾液加入大量的水稀釋，過濾、洗滌、干燥得到CuCl；
故答案我為：將固體溶于濃鹽酸后過濾，取濾液加大量水，過濾、洗滌，干燥；
（3）①保險粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧氣，該試劑可吸收二氧化碳，故先檢驗二氧化碳，CuCl的鹽酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）Cl•H₂O，其中鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體干擾對二氧化碳和氧氣的檢驗，故先檢驗氧氣，最后吸收氮氣，為保證氣體充當=分吸收，導氣管均應長進短出，故連接順序為：e→f→a→b→c→d→g；
故答案為：e→f→a→b→c→d→g；
②Na₂S₂O₄在堿性條件下吸收氧氣，發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鈉與水，反應離子方程式為：2S₂O₄^2-+3O₂+4OH^-=4SO₄^2-+2H₂O；
故答案為：2S₂O₄^2-+3O₂+4OH^-=4SO₄^2-+2H₂O；

點評 本題考查物質制備實驗，為高考常見題型，側重考查學生對信息獲取與遷移運用，關鍵是對原理的理解，需要學生具備扎實的基礎，難度不大．