Question

【題目】氯化亞銅（CuCl2）是一種重要的催化劑。實(shí)驗(yàn)室按如下裝置和方案制備氯化亞銅（已知：Cu2++6Cl―+ Cu＝2CuCl32-）

實(shí)驗(yàn)步驟：

①加熱至50℃，銅絲表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡，液面上方有紅棕色氣體產(chǎn)生；

②通入并調(diào)節(jié)氧氣的量維持三頸瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不變。停止加熱，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，越來(lái)越劇烈;

③反應(yīng)停止后冷卻至室溫，待氣囊變癟。瓶?jī)?nèi)紅棕色氣體消失時(shí)關(guān)閉K;

④將液體(含CuCl32-等)轉(zhuǎn)移至燒杯中用蒸餾水稀釋，產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾得氯化亞銅粗品和濾液;

⑤氯化亞銅粗品經(jīng)洗滌、烘干，得到氯化亞銅。

回答下列問(wèn)題：

(1)寫出步驟①中銅絲表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡的化學(xué)方程式_________。

(2)步驟②中停止加熱后，反應(yīng)越來(lái)越劇烈的原因是_______。

(3)步驟③中瓶?jī)?nèi)紅棕色氣體消失的原因是_______。（結(jié)合化學(xué)方程式回答）

(4)步驟④中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是_________。

(5)步驟④所得濾液經(jīng)濃縮后可返回至三頸瓶繼續(xù)使用，此時(shí)需向三頸瓶?jī)?nèi)補(bǔ)充的物質(zhì)有____。

Answer 1

【答案】 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 銅與硝酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快 發(fā)生反應(yīng) 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3，（或3NO2+H2O=2HNO3+ NO,2NO+O2=2NO2），NO2完全轉(zhuǎn)化為硝酸 CuCl32- CuCl↓+ 2Cl- 銅和鹽酸

【解析】(1)步驟①中銅絲表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡，是因?yàn)殂~與稀硝酸反應(yīng)的結(jié)果，化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案為：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

(2)Cu與硝酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快，使得步驟②中停止加熱后，反應(yīng)越來(lái)越劇烈，故答案為：Cu與硝酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快；

(3)瓶?jī)?nèi)紅棕色氣體消失的原因是發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3(或3NO2+H2O=2HNO3+ NO，2NO+O2=2NO2)，NO2完全轉(zhuǎn)化為硝酸，故答案為：發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3(或3NO2+H2O=2HNO3+ NO，2NO+O2=2NO2)，NO2完全轉(zhuǎn)化為硝酸；

(4)產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾得氯化亞銅粗品，則沉淀為CuCl，則④中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是CuCl32-CuCl↓+2Cl-，故答案為：CuCl32-CuCl↓+2Cl-；

(5)濾液含氯化銨，結(jié)合初始物質(zhì)可知步驟④所得濾液經(jīng)濃縮后可返回至三頸瓶繼續(xù)使用，此時(shí)需向三頸瓶?jī)?nèi)補(bǔ)充的物質(zhì)有銅和鹽酸，故答案為：銅和鹽酸。