Question

[化学——选修2：化学与技术]（14分）氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系， 在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：

回答下列问题：

（1）步骤①中得到的氧化产物是          。溶解温度应控制在60～70℃，原因是           。

（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式                           。

（3）步骤⑤包括用pH = 2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是__________（写名称）。

（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是                       。

（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有             （填字母）。

A．分馏塔    8．离心机    C．反应釜    D．框式压滤机

（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol·L^－1的K₂Cr₂O₇溶液滴定到终点，消耗K₂Cr₂O₇溶液b mL，反应中Cr₂O₇^2－被还原为Cr^3＋。样品中CuCl的质量分数为              。

Answer

（1）CuSO4或Cu2+ 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解

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

（3）硫酸

（4）醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化

（5）BD

（6）0.597ab/m×100%

【解析】

试题分析：（1）海绵铜的主要成分是Cu与CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则Cu被氧化为铜离子；由后面的流程可回收硫酸铵，可知溶液中的硫酸根离子未被还原，所以得到的氧化产物为CuSO4，而不是硝酸铜；

（2）步骤③反应后过滤，说明步骤③反应中有沉淀产生，则该沉淀为CuCl沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤③发生的离子反应为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；

（3）根据步骤③发生的离子反应可知，CuCl不溶于硫酸，所以酸洗所需要的酸应是硫酸；

（4）CuCl难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化；

（5）用于分离固体和液体法设备与实验室中的过滤的原理是相似的。A、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备，错误；B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；C、反应釜为发生反应的设备，错误；D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出，达到固液分离的目的，正确，答案选BD；

（6）根据题意，CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应，K2Cr2O7被还原为Cr3+，则amol/LbmL K2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab×10-3×2×3mol=6ab×10-3mol，+1价Cu会被氧化为Cu2+，根据得失电子守恒，则CuCl的物质的量是6ab×10-3mol，则样品中CuCl的质量分数是（6ab×10-3mol×99.5g/mol）/mg×100%=0.597ab/m×100%。

考点：考查化学与技术、化学工艺流程分析。