Question

15．氯化亞銅廣泛用作有機(jī)合成催化劑，用低品位銅礦（含CuS、Cu₂S、CuO以及雜質(zhì)FeO、Fe₂O₃）制備氯化亞銅的工藝如下：

回答下列問題：
（1）步驟①浸取時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)之一為CuS被MnO₂氧化為S，MnO₂被還原為MnSO₄，該反應(yīng)的離子方程式為CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O
（2）濾渣2的成分為Fe（OH）₃（填化學(xué)式，下同）．
（3）步驟⑤發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑；熱解生成的CO₂的電子式為．
（4）制取Na[CuCl₂]時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O，濾液4中溶質(zhì)的成分為NaCl或NaCl和HCl（填化學(xué)式）．
（5）步驟⑧中醇洗的目的是除去表面的酸并使產(chǎn)品快速干燥．

Answer 1

分析 銅礦（含CuS、Cu₂S、CuO以及雜質(zhì)FeO、Fe₂O₃）中加入稀硫酸、二氧化錳，CuS和二氧化錳、稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O，Cu₂S、CuO以及雜質(zhì)FeO、Fe₂O₃分別與稀硫酸反應(yīng)離子方程式為Cu₂S+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂S↑、CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O、FeO+2H⁺=Fe²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，所以濾渣1是S；向?yàn)V液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值至2.5-3，鐵離子生成Fe（OH）₃沉淀，所以濾渣2是Fe（OH）₃，過濾，向?yàn)V液中加入氨氣、碳酸氫銨，得到MnCO₃沉淀，過濾，得到的濾渣3為MnCO₃，得到的濾液中含有Cu（NH₃）₄CO₃，加熱Cu（NH₃）₄CO₃得到CuO，反應(yīng)方程式為Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑，CuO、Cu和飽和食鹽水、鹽酸反應(yīng)生成 Na[CuCl₂]，反應(yīng)方程式為Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O，加入水過濾，濾渣酸洗、醇洗、干燥得到CuCl，濾液4中含有NaCl或NaCl、HCl；
（1）步驟①浸取時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)之一為CuS被MnO₂氧化為S，MnO₂被還原為MnSO₄，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式；
（2）濾渣2為鐵離子生成的氫氧化鐵沉淀；
（3）步驟⑤Cu（NH₃）₄CO₃發(fā)生的分解反應(yīng)；熱解生成的CO₂為共價(jià)化合物，C原子和每個(gè)O原子之間共用2對(duì)電子；
（4）制取Na[CuCl₂]時(shí)，反應(yīng)物是Cu、CuO、NaCl和鹽酸，產(chǎn)物是Na[CuCl₂]和水，濾液4中為未反應(yīng)的濾液4中為未反應(yīng)的NaCl或NaCl和HCl；
（5）醇能除去酸，且具有易揮發(fā)性．

解答 解：銅礦（含CuS、Cu₂S、CuO以及雜質(zhì)FeO、Fe₂O₃）中加入稀硫酸、二氧化錳，CuS和二氧化錳、稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O，Cu₂S、CuO以及雜質(zhì)FeO、Fe₂O₃分別與稀硫酸反應(yīng)離子方程式為Cu₂S+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂S↑、CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O、FeO+2H⁺=Fe²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，所以濾渣1是S；向?yàn)V液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值至2.5-3，鐵離子生成Fe（OH）₃沉淀，所以濾渣2是Fe（OH）₃，過濾，向?yàn)V液中加入氨氣、碳酸氫銨，得到MnCO₃沉淀，過濾，得到的濾渣3為MnCO₃，得到的濾液中含有Cu（NH₃）₄CO₃，加熱Cu（NH₃）₄CO₃得到CuO，反應(yīng)方程式為Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑，CuO、Cu和飽和食鹽水、鹽酸反應(yīng)生成 Na[CuCl₂]，反應(yīng)方程式為Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O，加入水過濾，濾渣酸洗、醇洗、干燥得到CuCl，濾液4中含有NaCl或NaCl、HCl；
（1）步驟①浸取時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)之一為CuS被MnO₂氧化為S，MnO₂被還原為MnSO₄，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式為CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O，
故答案為：CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O；
（2）濾渣2為鐵離子生成的沉淀是Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃；
（3）步驟⑤Cu（NH₃）₄CO₃發(fā)生的分解反應(yīng)生成CuO、氨氣和二氧化碳，反應(yīng)方程式為Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑；熱解生成的CO₂為共價(jià)化合物，C原子和每個(gè)O原子之間共用2對(duì)電子，電子式為，
故答案為：Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑；；
（4）制取Na[CuCl₂]時(shí)，反應(yīng)物是Cu、CuO、NaCl和鹽酸，產(chǎn)物是Na[CuCl₂]和水，反應(yīng)方程式為Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O，濾液4中為未反應(yīng)的NaCl或NaCl和HCl，
故答案為：Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O；
（5）醇能除去酸，且具有易揮發(fā)性，所以步驟⑧中醇洗的目的是除去表面的酸并使產(chǎn)品快速干燥，
故答案為：除去表面的酸并使產(chǎn)品快速干燥．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息、利用信息及元素化合物性質(zhì)解答問題能力，涉及氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離提純等知識(shí)點(diǎn)，明確元素化合物性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵，注意分析流程圖中各個(gè)階段發(fā)生的反應(yīng)及各物質(zhì)成分，題目難點(diǎn)中等．