Question

氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H₂SO₄、HNO₃和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu₂（OH）_4-nCl_n]，随着环境酸度的改变n随之改变。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：

（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。

（2）还原过程中发生的主要反应的离子方程式：__________，若将(NH₄)₂SO₃换成铁粉也可得到CuCl，写出离子方程式___________。

（3）析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却密封包装。真空干燥、密封包装的原因是：______________________________。

（4）随着PH值减小[Cu₂（OH）_4-nCl_n]中Cu% ________。(填字母)

A. 增大  B.不变       C. 不能确定       D. 减小

（5）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响。由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65℃ 时，CuCl产率会下降，从生成物的角度分析，其原因可能是_____。

（6）以碳棒为电极电解CuCl₂溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：______。

Answer

漏斗 2Cu2++SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ Cu2++ 2Cl-+ Fe=2CuCl↓+Fe2+ 防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化 D 温度过高，促进了CuCl的水解（或温度过高，促进了CuCl与空气中氧气反应） Cu2++e-+Cl-=CuCl↓

【解析】

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+，经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜。

（1）过滤时用到的仪器漏斗、烧杯、玻璃棒；

（2）还原过程中硫酸铜与亚硫酸铵、氯化铵和水反应生成氯化亚铜沉淀和硫酸铵、硫酸，离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；若换为Fe时，铜离子与铁、氯离子反应生成亚铁离子和氯化亚铜，离子方程式为Cu2++ 2Cl-+ Fe=2CuCl↓+Fe2+；

（3）氯化亚铜在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜，真空干燥、密封包装可防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化；

（4）随着pH值减小，溶液中c（H+）增大，则[Cu2（OH）4-nCln]中OH-的量逐渐减小，则Cl-的量增大，摩尔质量增大，则Cu的百分含量减小，答案为D；

（5）温度过高时，CuCl与空气中的氧气反应，或促进了CuCl的水解，导致CuCl产率下降；

（6）电解时阴极得电子，则铜离子得电子，与氯离子反应生成氯化亚铜沉淀，电极反应式为Cu2++e-+Cl-=CuCl↓。