Question

【題目】氯化亞銅（CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅（主要成分是Cu和少量CuO）為原料，采用硝酸銨氧化分解技術生產CuCl的工藝過程如下：

回答下列問題：

（1）步驟①中得到的氧化產物是_________，溶解溫度應控制在60~70度，原因是__________。

（2）寫出步驟③中主要反應的離子方程式___________。

（3）步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作，酸洗采用的酸是_________（寫名稱）。

（4）上述工藝中，步驟⑥不能省略，理由是______________________________。

（5）步驟②、④、⑤、⑧都要進行固液分離。工業上常用的固液分離設備有__________（填字母）

A．分餾塔

B．離心機

C．反應釜

D．框式壓濾機

（6）準確稱取所制備的氯化亞銅樣品m g，將其置于若兩的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用a mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到終點，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反應中Cr2O72-被還原為Cr3+，樣品中CuCl的質量分數為__________。

Answer 1

【答案】CuSO4或Cu2+ 溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ 硫酸 醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化 ）B、D

【解析】

（1）海綿銅的主要成分是Cu與CuO，溶解所需試劑中有硝酸銨、水、硫酸，則Cu被氧化為銅離子；在稀溶液中，硝酸根離子作氧化劑，硫酸沒有氧化性，作酸性介質，因此Cu2+和NH4+都會變成對應的硫酸鹽。

（2）步驟③反應后過濾，說明反應中有沉淀產生，則該沉淀為CuCl沉淀，結合硫酸銨的回收，可知步驟③發生的離子反應為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；

（3）鹽酸中含有較多氯離子，可能溶解CuCl沉淀，不合適；硝酸具有氧化性，會氧化CuCl沉淀，不合適；三大強酸中只有稀硫酸合適。

（4）CuCl難溶于醇和水，潮濕空氣中易水解氧化，而水與醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇的沸點低，可加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化，也有利于后面的烘干步驟。

（5）用于分離固體和液體的設備與實驗室中的過濾的原理是相似的。A、分餾塔是用于分離互溶的液體的設備，錯誤；B、離心機可利用離心力的作用使液體中的固體沉降，達到固液分離的目的，正確；C、反應釜為發生反應的設備，錯誤；D、框式壓濾機可以使物料中的水通過擠壓而排出，達到固液分離的目的，正確，答案選BD；

（6）根據題意，CuCl與K2Cr2O7發生氧化還原反應，K2Cr2O7被還原為Cr3+，則bmL、a mol/L K2Cr2O7溶液發生反應時，轉移電子的物質的量是ab×10-3×2×3mol=6ab×10-3mol，+1價Cu會被氧化為Cu2+，根據得失電子守恒，則CuCl的物質的量是6ab×10-3mol，則樣品中CuCl的質量分數是(6ab×10-3mol×99.5g/mol)/mg×100%=0.597ab/m×100%。