【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+ Cu2CuCl32-

實驗步驟:

①加熱至50℃,銅絲表面產(chǎn)生無色氣泡,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內(nèi)壓強不變。停止加熱,反應(yīng)繼續(xù)進行,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(CuCl32-)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,得到氯化亞銅。

回答下列問題:

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

(2)步驟②中停止加熱后,反應(yīng)越來越劇烈的原因是_______

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

(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,此時需向三頸瓶內(nèi)補充的物質(zhì)有____。

【答案】 3Cu+8HNO3()=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)生無色氣泡,是因為銅與稀硝酸反應(yīng)的結(jié)果,化學方程式為3Cu+8HNO3()=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故答案為:3Cu+8HNO3()=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)瓶內(nèi)紅棕色氣體消失的原因是發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3(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(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。

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