Question

18．通常情況下，CuCI為白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，常用作有機合成的催化劑，并用于顏料、防腐等工業(yè)．CuCI露置于空氣中較易被氧化為綠色的高價銅鹽，見光易分解，變成褐色，受潮易變成藍到棕色．有機硅裝置在單體合成的生產(chǎn)過程中，副產(chǎn)高沸物、共沸物、硅渣漿液．其中硅渣漿液中含有Si、Cu及有機硅單體等物質(zhì)，硅渣漿液經(jīng)過處理后可得到富含硅、銅、碳的廢渣．如圖是從廢渣中制取CuCI的一種工藝流程圖．
根據(jù)上述內(nèi)容填空：
（1）向廢渣中加入足量的稀鹽酸浸泡，再鼓入空氣充分反應(yīng)，經(jīng)操作①可得到綠色溶液A．操作①中所用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Cu+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2H₂O．
（2）過程③中加入Na₂SO₃溶液的目的是利用Na₂SO₃的還原性，將Cu²⁺還原為Cu⁺，然后與Cl^-結(jié)合生成CuCl沉淀．
（3）過程⑤中用2%的鹽酸洗滌的優(yōu)點是CuCl在水中存在溶解平衡，用鹽酸洗滌時，增大了氯離子濃度，抑制了CuCl的溶解，減少損失．
（4）已知Cu的相對原子質(zhì)量為64．假設(shè)所取廢渣的質(zhì)量為wg，如圖流程中第③步消耗了cmol•L^-1的Na₂SO₃溶液VL，若不考慮操作過程中的損失，則理論上廢渣中銅元素的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{128cv}{W}$×100%．
（5）寫出CuCI的保存方法隔絕空氣、密封、避光、保存在干燥的環(huán)境中．
（6）已知CuCI露置于空氣中較易被氧化為綠色的高價銅鹽：堿式氯化銅（CuCI₂•3Cu（OH）₂）．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式4CuCl+O₂+4H₂O=CuCI₂•3Cu（OH）₂+2HCl．

Answer 1

分析 硅渣漿液中含有Si、Cu及有機硅單體等物質(zhì)，硅渣漿液經(jīng)過處理后可得到富含硅、銅、碳的廢渣，加入過量鹽酸通入空氣，銅和氧氣在鹽酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化銅，硅灼燒得到二氧化硅，過濾可得到綠色溶液A為氯化銅溶液，濾渣為C和SiO₂，加入碳酸鈉溶液中和過量鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH=3.5，加入過量亞硫酸鈉溶液加熱還原氯化銅為氯化亞銅，CuCI為白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，水洗得到濁液C為氯化亞銅，加入稀鹽酸洗滌增大了氯離子濃度，抑制了CuCl的溶解，減少損失，再用乙醇洗滌過濾得到氯化亞銅晶體和濾液D，
（1）向廢渣中加入足量的稀鹽酸浸泡，再鼓入空氣充分反應(yīng)，銅和氧氣在鹽酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化銅，經(jīng)操作①可得到綠色溶液A為氯化銅溶液，操作①為過濾操作，操作中所用到的玻璃儀器依據(jù)步驟和過程分析；
（2）過量亞硫酸鈉溶液加熱還原氯化銅為氯化亞銅；
（3）CuCI為白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，水洗得到濁液C為氯化亞銅，加入稀鹽酸洗滌增大了氯離子濃度，抑制了CuCl的溶解，減少損失，再用乙醇洗滌過濾得到氯化亞銅晶體和濾液D；
（4）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)氯化銅被亞硫酸鈉還原生成氯化亞銅的定量關(guān)系計算分析，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；
（5）CuCI露置于空氣中較易被氧化為綠色的高價銅鹽，見光易分解，變成褐色，受潮易變成藍到棕色，據(jù)此分析判斷試劑的存放條件和方法；
（6）CuCI露置于空氣中較易被氧化為綠色的高價銅鹽：堿式氯化銅（CuCI₂•3Cu（OH）₂），是氯化亞銅和氧氣、水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，結(jié)合原子守恒配平書寫得到化學(xué)方程式；

解答 解：硅渣漿液中含有Si、Cu及有機硅單體等物質(zhì)，硅渣漿液經(jīng)過處理后可得到富含硅、銅、碳的廢渣，加入過量鹽酸通入空氣，銅和氧氣在鹽酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化銅，硅灼燒得到二氧化硅，過濾可得到綠色溶液A為氯化銅溶液，濾渣為C和SiO₂，加入碳酸鈉溶液中和過量鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH=3.5，加入過量亞硫酸鈉溶液加熱還原氯化銅為氯化亞銅，CuCI為白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，水洗得到濁液C為氯化亞銅，加入稀鹽酸洗滌增大了氯離子濃度，抑制了CuCl的溶解，減少損失，再用乙醇洗滌過濾得到氯化亞銅晶體和濾液D；
（1）向廢渣中加入足量的稀鹽酸浸泡，再鼓入空氣充分反應(yīng)，銅和氧氣在鹽酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化銅，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2H₂O，經(jīng)操作①可得到綠色溶液A為氯化銅溶液，操作①為過濾操作，操作中所用到的玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯，
故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯，2Cu+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2H₂O；
（2）過程③中加入Na₂SO₃溶液的目的是，過量亞硫酸鈉溶液加熱還原氯化銅為亞銅離子，結(jié)合氯離子生成氯化亞銅沉淀，
故答案為：利用Na₂SO₃的還原性，將Cu²⁺還原為Cu⁺，然后與Cl^-結(jié)合生成CuCl沉淀；
（3）CuCI為白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，水洗得到濁液C為氯化亞銅，加入稀鹽酸洗滌增大了氯離子濃度，抑制了CuCl的溶解，減少損失，再用乙醇洗滌過濾得到氯化亞銅晶體，過程⑤中用2%的鹽酸洗滌的優(yōu)點是CuCl在水中存在溶解平衡，用鹽酸洗滌時，增大了氯離子濃度，抑制了CuCl的溶解，減少損失，
故答案為：CuCl在水中存在溶解平衡，用鹽酸洗滌時，增大了氯離子濃度，抑制了CuCl的溶解，減少損失；
（4）氯化銅被亞硫酸鈉還原生成氯化亞銅，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，假設(shè)所取廢渣的質(zhì)量為wg，如圖流程中第③步消耗了cmol•L^-1的Na₂SO₃溶液VL，若不考慮操作過程中的損失，依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系計算，2Cu～2Cu²⁺～SO₃^2-，銅元素物質(zhì)的量=2×cmol/L×VL=2cVmol，則理論上廢渣中銅元素的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{2cVmol×64g/mol}{wg}$×100%=$\frac{128cV}{w}$×100%，
故答案為：$\frac{128cV}{w}$×100%；
（5）CuCI露置于空氣中較易被氧化為綠色的高價銅鹽，見光易分解，變成褐色，受潮易變成藍到棕色，據(jù)此分析判斷試劑的存放條件和方法是，隔絕空氣、密封、避光、保存在干燥的環(huán)境中，
故答案為：隔絕空氣、密封、避光、保存在干燥的環(huán)境中；
（6）CuCI露置于空氣中較易被氧化為綠色的高價銅鹽：堿式氯化銅（CuCI₂•3Cu（OH）₂），是氯化亞銅和氧氣、水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，結(jié)合原子守恒配平書寫得到化學(xué)方程式為：4CuCl+O₂+4H₂O=CuCI₂•3Cu（OH）₂+2HCl，
故答案為：4CuCl+O₂+4H₂O=CuCI₂•3Cu（OH）₂+2HCl；

點評 本題考查了物質(zhì)分離方法和提純過程分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)過程的分析應(yīng)用，掌握實驗基本操作和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．