Question

【題目】硒(Se)和銅(Cu)在生產(chǎn)生活中有廣泛的應用。硒可以用作光敏材料、電解錳行業(yè)的催化劑，也是動物體必需的營養(yǎng)元素和對植物有益的營養(yǎng)元素等。氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、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)CuCl的工藝過程如下所示：

請回答下列問題：

(1)若步驟①中得到的氧化產(chǎn)物只有一種，則它的化學式是____________。

(2)寫出步驟③中主要反應的離子方程式：_________。

(3)步驟⑤包括用pH＝2的溶液酸洗、水洗兩步操作，酸洗采用的酸是_______(寫酸的名稱)。

(4)上述工藝中，步驟⑥和⑦的作用是__________。

(5)Se為ⅥA族元素，用乙二胺四乙酸銅陰離子水溶液和硒代硫酸鈉(Na2SeSO3)溶液反應可獲得納米硒化銅，硒代硫酸鈉還可用于Se的精制，寫出硒代硫酸鈉(Na2SeSO3)與H2SO4溶液反應得到精硒的化學方程式：______________。

(6)氯化亞銅產(chǎn)率與溫度、溶液pH關(guān)系如下圖所示。據(jù)圖分析，流程化生產(chǎn)氯化亞銅的過程中，溫度過低影響CuCl產(chǎn)率的原因是_________；溫度過高、pH過大也會影響CuCl產(chǎn)率的原因是____________。

Answer 1

【答案】CuSO4 2Cu2＋+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H＋ 硫酸 使CuCl干燥，防止其水解氧化 Na2SeSO3+H2SO4=Na2SO4+Se↓+SO2↑+H2O 溫度過低反應速率慢 溫度過高、pH過大，容易向CuO和Cu2O轉(zhuǎn)化，且溫度過高，銨鹽(氯化銨，亞硫酸銨)易受熱分解(任答一點即可)

【解析】

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、氯化銨發(fā)生氧化還原反應生成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，可快速除去固體表面的水分，防止水解、氧化，

(1)步驟①中海綿銅與硝酸銨、水、硫酸反應，酸性條件下硝酸根離子具有氧化性，將銅元素氧化為銅離子，據(jù)此分析；

(2)步驟③為銅離子、亞硫酸銨、氯化銨得到CuCl，銅元素化合價降低，則硫元素化合價升高，還有硫酸根離子生成，據(jù)此書寫；

(3)由流程可知，經(jīng)酸洗、水洗后得到硫酸銨，據(jù)此分析；

(4)根據(jù)已知“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”分析；

(5)硒代硫酸鈉（Na2SeSO3）與H2SO4溶液反應得到硒、硫酸鈉、二氧化硫和水；

(6)溫度過低，反應慢，溫度過高、pH過大銨鹽易分解，容易向CuO和Cu2O轉(zhuǎn)化；

(1)步驟①中海綿銅與硝酸銨、水、硫酸反應，酸性條件下硝酸根離子具有氧化性，將銅元素氧化為銅離子，氧化產(chǎn)物只有一種，則為CuSO4；

(2)步驟③的反應為：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)由題：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，步驟⑥醇洗，步驟⑦烘干，目的是：使CuCl干燥，防止其水解氧化；

(5)硒代硫酸鈉（Na2SeSO3）與H2SO4溶液反應為：Na2SeSO3+H2SO4═Na2SO4+Se↓+SO2↑+H2O；

(6)流程化生產(chǎn)氯化亞銅的過程中，溫度過低反應速率慢，CuCl產(chǎn)率低；溫度過高、pH過大，容易向CuO和Cu2O轉(zhuǎn)化，且溫度過高，銨鹽（氯化銨，亞硫酸銨）易受熱分解；