Question

【化学-选修2：化学与技术】

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CuC1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   B、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mg，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amol/L^-1的K₂Cr₂O₇溶液滴定到终点，消耗K₂Cr₂O₇溶液bmL，反应中Cr₂O₇^2-被还原为Cr³⁺，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）醇洗有利于加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化

（5）B D（6）

【解析】

试题分析：酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜；

（1）由于酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化Cu生成CuSO4或Cu2+，溶解温度应控制在60-70℃，原因是温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解；

（2）铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+；

（3）由流程可知，经酸洗、水洗后得到硫酸铵，则应加入硫酸，为防止CuCl溶解，不能加入硝酸等氧化性酸，也不能加入盐酸，防止引入新杂质；

（4）步骤⑥为醇洗，因乙醇沸点低，易挥发，则用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化；

（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离，根据混合的水溶性进行分离，没有发生化学变化，可用离心机以及框式压滤机，以得到滤饼，故答案为BD；

（6）氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，

反应的关系式为6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-，

6 1

n ab×10-3mol

n=6ab×10-3mol，

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

则样品中CuCl的质量分数为×100%。

【考点定位】考查学生阅读获取信息的能力、常用化学用语、氧化还原滴定的应用等

【名师点晴】注意把握物质的性质以及反应流程分析是解题关键；酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化，步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离，根据混合的水溶性进行分离，没有发生化学变化，可用离心机以及框式压滤机，以得到滤饼，氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，结合关系式解答该题；