Question

氯化亚铜（CuC1）在化工、印染、电镀等行业应用广泛。CuCl微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于Cl^-浓度较大的溶液，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的工艺过程如图。回答下列问题：

（1）步骤①中N元素被还原为最低价，写出此反应的离子方程式____。

（2）步骤②中，亚硫酸铵要略保持过量，原因是____，滤液中可循环利用的物质是____。

（3）步骤⑤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为Cu₂（OH）₃Cl。CuCl被氧化为Cu₂（OH）₃C1的化学方程式为__。

（4）用K₂Cr₂O₇溶液测定氯化亚铜样品纯度（假设杂质不参与反应），步骤如下：准确称取所制备的氯化亚铜样品10.00g，将其置于过量的FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸配成100mL溶液，取溶液10.00mL用0.1000mol•LK₂Cr₂O₇溶液进行滴定，反应中Cr₂O₇^2﹣被还原成Cr³⁺，相关数据记录如表所示：该样品中CuCl的质量分数____。

实验编号	1	2	3
消耗K2Cr2O7溶液的体积/mL	14.98	16.03	15.02

（5）制造印刷电路板产生的废液中含大量[Cu（NH₃）₄]²⁺等离子，利用膜电解技术对此废液进行电解，电解装置如图所示。电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到CuCl，电解时阴极的电极反应式为__，生成CuCl的离子方程式为______。

Answer

4Cu＋NO3－＋10H＋=4Cu2＋＋NH4＋＋3H2O 使Cu2＋完全反应，阻止生成CuCl被氧化 硫酸 4CuCl＋O2＋2H2O=2Cu2(OH)3Cl＋2HCl 89.55% [Cu(NH3)4]2＋＋e－＋2H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2NH3·H2O [Cu(NH3)2]＋＋2H＋=CuCl＋2NH4＋

【解析】

酸性条件下NO3－具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量的CuO)生成CuSO4，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CuCl经水洗、乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化，烘干得到CuCl，据此分析；

(1)①NO3－在酸性条件下具有强氧化性，能与Cu发生反应，N转化成NH4＋，其离子反应方程式为4Cu＋NO3－＋10H＋=4Cu2＋＋NH4＋＋3H2O；

答案：4Cu＋NO3－＋10H＋=4Cu2＋＋NH4＋＋3H2O；

②根据流程的目的是制备CuCl，根据流程，反应②得到CuCl，发生2Cu2＋＋SO32－＋2Cl－＋H2O=2CuCl↓＋SO42－＋2H＋，CuCl在潮湿空气中易水解氧化，因此亚硫酸铵要保持过量的目的为使Cu2＋完全反应，阻止生成CuCl被氧化；滤液中可循环利用的物质是硫酸；

答案：使Cu2＋完全反应，阻止生成CuCl被氧化；硫酸；

(3)CuCl容易被潮湿空气中易水解氧化，因此该反应的化学方程式为4CuCl＋O2＋2H2O=2Cu2(OH)3Cl＋2HCl；

答案：4CuCl＋O2＋2H2O=2Cu2(OH)3Cl＋2HCl；

(4)氯化亚铜与氯化铁反应：Fe3＋＋CuCl=Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－，加入K2Cr2O7溶液，发生6Fe2＋＋Cr2O72－＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，反应的关系是为6CuCl～6Fe2＋～Cr2O72－，第二次试验误差较大，可舍去，消耗K2Cr2O7溶液的体积为15mL，，n(CuCl)=9×10－2mol，则m(CuCl)=9×10－2mol×99.5g·mol－1=8.955g，则CuCl质量分数=×100%=

89.55%；

答案：89.55%；

(5)阴极上发生还原反应，[Cu(NH3)4]2＋得电子生成[Cu(NH3)2]＋，阴极反应式为[Cu(NH3)4]2＋＋e－＋2H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2NH3·H2O；生成CuCl的离子方程式为[Cu(NH3)2]＋＋2H＋=CuCl＋2NH4＋；

答案：[Cu(NH3)4]2＋＋e－＋2H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2NH3·H2O；[Cu(NH3)2]＋＋2H＋=CuCl＋2NH4＋。