Question

【題目】【化學(xué)-選修2：化學(xué)與技術(shù)】

氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuC1的工藝過程如下：

回答下列問題：

（1）步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是___________，溶解溫度應(yīng)控制在60-70℃，原因是___________；

（2）寫出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式_________________；

（3）步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作，酸洗采用的酸是__________(寫名稱)。

（4）上述工藝中，步驟⑥不能省略，理由是_________________；

（5）步驟②、④、⑤、⑧都要進(jìn)行固液分離．工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有_______(填字母)

A、分餾塔 B、離心機(jī) C、反應(yīng)釜 D、框式壓濾機(jī)

（6）準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg，將其置于過量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用amol/L-1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反應(yīng)中Cr2O72-被還原為Cr3+，樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。

Answer 1

【答案】（1）CuSO4或Cu2+；溫度低溶解速度慢，溫度過高銨鹽分解；

（2）2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+

（3）硫酸

（4）醇洗有利于加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化

（5）B D（6）

【解析】

試題分析：酸性條件下硝酸根離子具有氧化性，可氧化海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸銅，過濾后在濾液中加入亞硫酸銨發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl，發(fā)生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl經(jīng)硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗滌，烘干得到氯化亞銅；

（1）由于酸性條件下硝酸根離子具有氧化性，可氧化Cu生成CuSO4或Cu2+，溶解溫度應(yīng)控制在60-70℃，原因是溫度低溶解速度慢，溫度過高銨鹽分解；

（2）銅離子與亞硫酸銨發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl，發(fā)生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+；

（3）由流程可知，經(jīng)酸洗、水洗后得到硫酸銨，則應(yīng)加入硫酸，為防止CuCl溶解，不能加入硝酸等氧化性酸，也不能加入鹽酸，防止引入新雜質(zhì)；

（4）步驟⑥為醇洗，因乙醇沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，則用乙醇洗滌，可快速除去固體表面的水分，防止水解、氧化；

（5）步驟②、④、⑤、⑧都要進(jìn)行固液分離，根據(jù)混合的水溶性進(jìn)行分離，沒有發(fā)生化學(xué)變化，可用離心機(jī)以及框式壓濾機(jī)，以得到濾餅，故答案為BD；

（6）氯化亞銅與氯化鐵發(fā)生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，發(fā)生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，

反應(yīng)的關(guān)系式為6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-，

6 1

n ab×10-3mol

n=6ab×10-3mol，

m(CuCl)=99.5g/mol×6ab×10-3mol=0.597abg，

則樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%。