Question

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

實驗步驟：

①加熱至50℃，銅絲表面產生無色氣泡，液面上方有紅棕色氣體產生；

②通入并調節氧氣的量維持三頸瓶內壓強不變。停止加熱，反應繼續進行，越來越劇烈;

③反應停止后冷卻至室溫，待氣囊變癟。瓶內紅棕色氣體消失時關閉K;

④將液體(含CuCl32-等)轉移至燒杯中用蒸餾水稀釋，產生白色沉淀，過濾得氯化亞銅粗品和濾液;

⑤氯化亞銅粗品經洗滌、烘干，得到氯化亞銅。

回答下列問題：

(1)寫出步驟①中銅絲表面產生無色氣泡的化學方程式_________。

(2)步驟②中停止加熱后，反應越來越劇烈的原因是_______。

(3)步驟③中瓶內紅棕色氣體消失的原因是_______。（結合化學方程式回答）

(4)步驟④中產生白色沉淀的離子方程式是_________。

(5)步驟④所得濾液經濃縮后可返回至三頸瓶繼續使用，此時需向三頸瓶內補充的物質有____。

Answer 1

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

【解析】(1)步驟①中銅絲表面產生無色氣泡，是因為銅與稀硝酸反應的結果，化學方程式為3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案為：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

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

(3)瓶內紅棕色氣體消失的原因是發生反應4NO2+O2+2H2O=4HNO3(或3NO2+H2O=2HNO3+ NO，2NO+O2=2NO2)，NO2完全轉化為硝酸，故答案為：發生反應4NO2+O2+2H2O=4HNO3(或3NO2+H2O=2HNO3+ NO，2NO+O2=2NO2)，NO2完全轉化為硝酸；

(4)產生白色沉淀，過濾得氯化亞銅粗品，則沉淀為CuCl，則④中產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，結合初始物質可知步驟④所得濾液經濃縮后可返回至三頸瓶繼續使用，此時需向三頸瓶內補充的物質有銅和鹽酸，故答案為：銅和鹽酸。