Question

19．氯化亞銅是有機合成中應(yīng)用廣泛的催化劑．硝酸法制備氯化亞銅的實驗過程如圖：

①加熱至50℃，銅絲表面產(chǎn)生無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色；
②通人并調(diào)節(jié)氧氣的量維持三頸瓶內(nèi)壓強不變．停止加熱，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，越來越劇烈；
③反應(yīng)停止后冷卻至室溫，待氣囊變癟．瓶內(nèi)紅棕色氣體消失時關(guān)閉K；
④將液體（含CuCl₃^2-等）轉(zhuǎn)移至燒杯中用蒸餾水稀釋，產(chǎn)生白色沉淀，過濾得氯化亞銅粗品和濾液；
⑤氯化亞銅粗品經(jīng)洗滌、烘干得氯化亞銅．
已知：Cu²⁺+Cu+6Cl^-═2CuCl₃^2-
（1）①中銅絲表面產(chǎn)生無色氣泡的離子方程式是3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）②中停止加熱后，反應(yīng)越來越劇烈的原因是Cu與硝酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快．
（3）瓶內(nèi)紅棕色氣體消失的原因是發(fā)生反應(yīng)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，NO₂完全轉(zhuǎn)化為硝酸．
（4）④中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是CuCl₃^2-$\frac{\underline{\;H_{2}O\;}}{\;}$CuCl↓+2Cl^-．
（5）④所得濾液經(jīng)濃縮后可返回至三頸瓶繼續(xù)使用，此時需向三頸瓶內(nèi)補充的物質(zhì)有銅和鹽酸．
（6）⑤中粗品用蒸餾水洗滌時，表面會產(chǎn)生黃色固體CuOH．用平衡移動原理解釋白色固體變黃的原因是用水洗滌CuCl粗品時，固體表面吸附的c（HCl）減小，CuCl（s）+H₂O（l）?CuOH（s）+HCl（aq）正向移動，CuCl轉(zhuǎn)化為CuOH．

Answer 1

分析 （1）Cu與氫離子、硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅離子、NO和水；
（2）停止加熱，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，越來越劇烈，可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（3）反應(yīng)停止后冷卻至室溫，瓶內(nèi)紅棕色氣體消失，則N的氧化物轉(zhuǎn)化為硝酸；
（4）產(chǎn)生白色沉淀，過濾得氯化亞銅粗品，則沉淀為CuCl；
（5）濾液含氯化銨，結(jié)合初始物質(zhì)判斷；
（6）⑤中粗品用蒸餾水洗滌時，表面會產(chǎn)生黃色固體CuOH，與CuCl（s）+H₂O（l）?CuOH（s）+HCl（aq）平衡移動有關(guān)．

解答 解：（1）①中銅絲表面產(chǎn)生無色氣泡的離子方程式是3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）②中停止加熱后，反應(yīng)越來越劇烈的原因是Cu與硝酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快，
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）瓶內(nèi)紅棕色氣體消失的原因是發(fā)生反應(yīng)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，NO₂完全轉(zhuǎn)化為硝酸，
故答案為：發(fā)生反應(yīng)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，NO₂完全轉(zhuǎn)化為硝酸；
（4）產(chǎn)生白色沉淀，過濾得氯化亞銅粗品，則沉淀為CuCl，則④中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是CuCl₃^2-$\frac{\underline{\;H_{2}O\;}}{\;}$CuCl↓+2Cl^-，
故答案為：CuCl₃^2-$\frac{\underline{\;H_{2}O\;}}{\;}$CuCl↓+2Cl^-；
（5）濾液含氯化銨，結(jié)合初始物質(zhì)可知④所得濾液經(jīng)濃縮后可返回至三頸瓶繼續(xù)使用，此時需向三頸瓶內(nèi)補充的物質(zhì)有銅和鹽酸，
故答案為：銅和鹽酸；
（6）⑤中粗品用蒸餾水洗滌時，表面會產(chǎn)生黃色固體CuOH．用平衡移動原理解釋白色固體變黃的原因是用水洗滌CuCl粗品時，固體表面吸附的c（HCl）減小，CuCl（s）+H₂O（l）?CuOH（s）+HCl（aq）正向移動，CuCl轉(zhuǎn)化為CuOH，
故答案為：用水洗滌CuCl粗品時，固體表面吸附的c（HCl）減小，CuCl（s）+H₂O（l）?CuOH（s）+HCl（aq）正向移動，CuCl轉(zhuǎn)化為CuOH．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗，為高頻考點，把握制備原理、發(fā)生的反應(yīng)、平衡移動等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意元素化合物知識、反應(yīng)原理與實驗的結(jié)合，題目難度不大．