Question

实验室用酸性蚀刻废液(含Cu²⁺、H⁺、CuC、Cl^-等)和碱性蚀刻废液[N、Cu(NH₃、NH₃·H₂O等]制备CuI(白色固体)的实验流程如下:

(1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中Cu(NH₃与盐酸反应生成Cu(OH)Cl的离子方程式为______。 

(2)步骤Ⅳ需控制pH为1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是______。 

(3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______、____。 

(4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。

①装置a中盛装浓硫酸的仪器的名称是____,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____。 

②用装置d中的溶液洗涤制得的CuI的目的是____,然后再用无水乙醇洗涤的目的是____。

Answer

Cu(NH3+3H++Cl-+H2OCu(OH)Cl↓+4N 热水浴 冷却结晶 过滤(洗涤) 分液漏斗 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 可防止CuI被空气中的O2氧化 使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I2

【解析】

由流程图可知，酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到Cu(OH)Cl悬浊液，过滤，将Cu(OH)Cl加水、过浆后，与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜，硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体，硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化亚铜白色固体。

（1）步骤Ⅰ中Cu(NH3)42+与盐酸反应生成Cu(OH)Cl沉淀和氯化铵，反应的离子方程式Cu(NH3)42++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4+，故答案为：Cu(NH3)42++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4+；

（2）步骤Ⅳ为Cu(OH)Cl加水、过浆后，与浓硫酸在制pH为1~2，80 ℃下水浴加热反应反应生成硫酸铜，故答案为：热水浴；

(3)步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体，故答案为：冷却结晶；过滤(洗涤)；

（4）①装置a中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗；圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：分液漏斗；Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；

②装置d中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液，碘化亚铜具有还原性，易被空气中的氧气氧化，用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜，可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化；再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘，并能使固体快速干燥，故答案为：可防止CuI被空气中的O2氧化；使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I2。