Question

20．CuC1晶体呈白色，见光易分解，在潮湿空气中易被氧化，难溶于水、稀盐酸和乙醇，易溶于浓盐酸生成H₃CuC1₄，反应原理为CuC1（s）+3C1^-（aq）?[CuC1₄]^3-（aq）．
（1）实验室用图1所示装置制取CuC1．
①装置A中橡胶管的作用是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等，使液体能顺利流下．
②装置B中发生反应的离子方程式为SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
③装置C的作用是吸收SO₂尾气，防止污染空气，同时防倒吸．
（2）装置B中反应结束后，取出混合物进行冷却、过滤、洗涤、干燥，得到CuC1晶体．①洗涤时需要进行水洗、醇洗两步操作，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实验室保存新制CuC1晶体的方法是密封、遮光保存．
③欲提纯某混有铜粉的CuC1晶体，请简述实验方案将固体溶于浓盐酸后过滤，取滤液加大量水，过滤、洗涤，干燥．
（3）某同学利用图2所示装置，测定高炉煤气中CO、CO₂、N₂和O₂的体积分数．
已知：I．CuC1的盐酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）C1•H₂O．
II．保险粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧气．
①上述实验装置中，依次连接的合理顺序为高炉煤气→e→f→a→b→c→d→g．
②保险粉和KOH的混合溶液吸收O₂的离子方程式为2S₂O₄^2-+3O₂+4OH^-=4SO₄^2-+2H₂O．

Answer 1

分析 图1：A装置准备二氧化硫，B中盛放氯化铜溶液，与二氧化硫反应得到CuCl：SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-，C装置盛放氢氧化钠溶液，吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气，同时防止倒吸；装置B中反应结束后，取出混合物进行冷却、过滤、水洗、醇洗、干燥，得到CuC1晶体，CuCl难溶于水、稀盐酸和乙醇，除去CuCl的铜，可加入盐酸，利用浓盐酸溶解CuCl生成H₃CuCl₄，过滤分离，再用水稀释后过滤分离，以此分析（1）、（2）；
（3）①保险粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧气，该试剂可吸收二氧化碳，故先检验二氧化碳，CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）Cl•H₂O，其中盐酸挥发出的氯化氢气体干扰对二氧化碳和氧气的检验，故先检验氧气，最后吸收氮气，据此分析；
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．

解答 解：（1）①装置A中橡胶管的作用是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等，使液体能顺利流下；
故答案为：维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等，使液体能顺利流下；
②B中盛放氯化铜溶液，与二氧化硫反应得到CuCl，铜元素化合价降低，则二氧化硫中硫元素化合价升高，生成硫酸根离子，离子反应为：SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
故答案为：SO₂+2Cu²⁺+2Cl^-+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
③C装置盛放氢氧化钠溶液，吸收SO₂尾气，防止污染空气；其中的干燥管同时防倒吸；
故答案为：吸收SO₂尾气，防止污染空气，同时防倒吸；
（2）①由题氯化亚铜难溶于乙醇，乙醇具有易挥发，有利于加快去除CuCl表面水分，防止其被氧化；
故答案为：有利于加快去除CuCl表面水分，防止其被氧化；
②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；
故答案为：密封、遮光保存；
③提纯某混有铜粉的CuCl晶体实验方案：将固体溶于浓盐酸后过滤，去滤液加入大量的水稀释，过滤、洗涤、干燥得到CuCl；
故答案我为：将固体溶于浓盐酸后过滤，取滤液加大量水，过滤、洗涤，干燥；
（3）①保险粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧气，该试剂可吸收二氧化碳，故先检验二氧化碳，CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）Cl•H₂O，其中盐酸挥发出的氯化氢气体干扰对二氧化碳和氧气的检验，故先检验氧气，最后吸收氮气，为保证气体充当=分吸收，导气管均应长进短出，故连接顺序为：e→f→a→b→c→d→g；
故答案为：e→f→a→b→c→d→g；
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：2S₂O₄^2-+3O₂+4OH^-=4SO₄^2-+2H₂O；
故答案为：2S₂O₄^2-+3O₂+4OH^-=4SO₄^2-+2H₂O；

点评 本题考查物质制备实验，为高考常见题型，侧重考查学生对信息获取与迁移运用，关键是对原理的理解，需要学生具备扎实的基础，难度不大．