1. (2025·镇江丹徒一模)将光亮镁条放入一定量的蓝色氯化铜溶液中,产生大量无色气体,同时有绿色不溶物生成,附着在镁条表面。某同学对该现象进行如下探究。
Ⅰ. 收集气体,验纯后点燃,产生淡蓝色火焰,则该气体为
Ⅱ. 过滤、洗涤、一定温度下烘干得绿色固体,对绿色固体作如下猜想并进行实验:
【资料】碱式氯化铜$[Cu_{x}(OH)_{y}Cl_{z}]$为绿色固体,不溶于水,能溶于稀盐酸且无气体产生,受热分解生成$CuO$、$H_{2}O$、$HCl$。
【猜想】绿色固体可能是①$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$;②$Cu_{x}(OH)_{y}Cl_{z}$。
【实验】
(1)取绿色固体加热,将产生的气体通入澄清石灰水,无现象,则猜想
(2)取一定量的绿色固体,溶于稀硝酸,将所得溶液分成两等份。
①向一份溶液中滴加过量的$NaOH$溶液,生成了$1.96g\ Cu(OH)_{2}$。
②向另一份溶液中滴加过量的$AgNO_{3}$溶液,生成了$1.435g\ AgCl$。
【结论】$x:z=$
【延伸】向$CuCl_{2}$溶液中通入氨气同时滴加稀盐酸,调节$pH$至$5.0\sim5.5$,控制反应温度为$70\sim80^{\circ}C$,也可制备碱式氯化铜$Cu_{x}(OH)_{y}Cl_{z}$,但若滴入稀盐酸过量会导致碱式氯化铜的产量偏低,原因是
Ⅰ. 收集气体,验纯后点燃,产生淡蓝色火焰,则该气体为
氢气
。检验气体纯度时,若发出尖锐的爆鸣声,则该气体不纯
(填“纯”或“不纯”)。Ⅱ. 过滤、洗涤、一定温度下烘干得绿色固体,对绿色固体作如下猜想并进行实验:
【资料】碱式氯化铜$[Cu_{x}(OH)_{y}Cl_{z}]$为绿色固体,不溶于水,能溶于稀盐酸且无气体产生,受热分解生成$CuO$、$H_{2}O$、$HCl$。
【猜想】绿色固体可能是①$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$;②$Cu_{x}(OH)_{y}Cl_{z}$。
【实验】
(1)取绿色固体加热,将产生的气体通入澄清石灰水,无现象,则猜想
①
错误。有同学说不需要实验证明,也可肯定绿色固体一定不是$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$,理由是反应物中没有碳元素,根据质量守恒定律,绿色固体中不可能含碳元素(合理答案均可)
。(2)取一定量的绿色固体,溶于稀硝酸,将所得溶液分成两等份。
①向一份溶液中滴加过量的$NaOH$溶液,生成了$1.96g\ Cu(OH)_{2}$。
②向另一份溶液中滴加过量的$AgNO_{3}$溶液,生成了$1.435g\ AgCl$。
【结论】$x:z=$
$2:1$
,所得$Cu_{x}(OH)_{y}Cl_{z}$的化学式为$\mathrm{Cu}_2(\mathrm{OH})_3\mathrm{Cl}$
。【延伸】向$CuCl_{2}$溶液中通入氨气同时滴加稀盐酸,调节$pH$至$5.0\sim5.5$,控制反应温度为$70\sim80^{\circ}C$,也可制备碱式氯化铜$Cu_{x}(OH)_{y}Cl_{z}$,但若滴入稀盐酸过量会导致碱式氯化铜的产量偏低,原因是
过量的稀盐酸会与生成的碱式氯化铜反应
。答案
1.I.氢气不纯【实验】(1)①反应物中没有碳元素,根据质量守恒定律,绿色固体中不可能含碳元素(合理答案均可)【结论】$2:1\ \mathrm{Cu}_2(\mathrm{OH})_3\mathrm{Cl}$【延伸】过量的稀盐酸会与生成的碱式氯化铜反应解析:【结论】向一份溶液中滴加过量的$\mathrm{NaOH}$溶液,生成了$1.96\ \mathrm{g}$氢氧化铜沉淀,则氢氧化铜中铜元素的质量为$1.96\mathrm{g}×(\frac{64}{98}×100\%)=1.28\mathrm{g}$,向另一份溶液中滴加过量的硝酸银溶液,生成$1.435\ \mathrm{g}$氯化银沉淀,则氯化银中氯元素的质量为$1.435\mathrm{g}×(\frac{35.5}{143.5}×100\%)=0.355\mathrm{g}$,由化学式$\mathrm{Cu}_x(\mathrm{OH})_y\mathrm{Cl}_z$可得,$64x:35.5z=1.28\mathrm{g}:0.355\mathrm{g}$,$x:z=2:1$。在$\mathrm{Cu}_x(\mathrm{OH})_y\mathrm{Cl}_z$中,根据化合物中正负化合价代数和为零,铜元素显$+2$价,氢氧根显$-1$价,氯元素显$-1$价,可得
$2x=y+z$,又因为$x:z=2:1$,据此可解得$x:y:z=2:3:1$,故$\mathrm{Cu}_x(\mathrm{OH})_y\mathrm{Cl}_z$的化学式为$\mathrm{Cu}_2(\mathrm{OH})_3\mathrm{Cl}$。
$2x=y+z$,又因为$x:z=2:1$,据此可解得$x:y:z=2:3:1$,故$\mathrm{Cu}_x(\mathrm{OH})_y\mathrm{Cl}_z$的化学式为$\mathrm{Cu}_2(\mathrm{OH})_3\mathrm{Cl}$。
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