Question

氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl微溶于水，不溶于稀酸，可溶于Cl^-浓度较大的体系，在潮湿的空气中易水解氧化。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：

(1)基态铜原子核外电子排布式为：________。

(2)为了提高溶解速率，可以适当加热到60~70℃，还可以采用的措施为________。

(3)溶解步骤的温度控制在60~70℃，温度不宜过高的原因是________。该步骤中Cu 与NH₄NO₃反应的离子方程式为 (N元素被还原到最低价)_________________。

(4)还原步骤发生反应的离子方程式为______________________。

(5)滤液的主要成分为__________(写化学式)。 

(6)酸洗时，可选用稀硫酸或稀盐酸，但不能用浓盐酸的原因是_________________。

Answer

1s22s22p63s23p63d104s1 搅拌或粉碎海绵铜或适当增加酸的浓度 防止NH4NO3受热分解 4Cu++10H+==4Cu2+++3H2O 2Cu2+++2Clˉ+H2O==2CuCl↓++2H+ (NH4)2SO4、H2SO4 防止CuCl溶于浓盐酸中。

【解析】

海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)加入到NH4NO3、H2O和H2SO4溶解，酸性环境下硝酸根将铜单质氧化，所以得到的溶液中Cu元素的存在形式为Cu2+；之后加入氯化铵和亚硫酸铵溶液将Cu2+还原成Cu+，得到CuCl沉淀，过滤后得到的滤液主要含硫酸铵和硫酸，沉淀经酸液洗涤后经系列处理得到CuCl。

(1)Cu为29号元素，基态铜原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；

(2)搅拌、粉碎海绵铜、适当增加酸的浓度均可提高溶解速率；

(3)铵盐受热易分解，为防止NH4NO3受热分解，温度不宜过高；硝酸根在酸性环境下将铜氧化成Cu2+，根据题意可知被还原成，有电子守恒和元素守恒可得离子方程式为：4Cu++10H+==4Cu2+++3H2O；

(4)还原过程中将Cu2+还原成Cu+，然后Cu+与Clˉ结合生成CuCl沉淀，离子方程式为2Cu2+++2Clˉ+H2O==2CuCl↓++2H+；

(5)根据还原过程发生的反应可知滤液中的主要成分为(NH4)2SO4、H2SO4；

(6)根据题意可知CuCl可溶于氯离子浓度较大的体系，浓盐酸中氯离子浓度较大，会使CuCl溶解造成损失。