Question

【題目】以硫化銅精礦為原料生產CuCl的工藝過程如下：

已知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，海綿銅中含少量CuO等。

（1）經測定氧化酸浸過程有單質S生成，寫出此過程中的化學方程式_____________

（2）步驟①中得到的氧化產物是____________，溶解溫度應控制在60—70℃，原因是_____________。

（3）寫出步驟③中主要反應的離子方程式_____________。

（4）步驟③先加NH4Cl、再加入亞硫酸銨時無沉淀，加水稀釋就產生大量臼色沉淀，其原因_____________。

（5）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)。

（6）上述工藝中，步驟⑥不能省略，理由是_____________。

（7）上述濃縮液中含有Iˉ、CIˉ等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當AgCl開始沉淀時，溶液中中為_____________。(已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17)

Answer 1

【答案】2CuS+2H2SO4+O2=2CuSO4+2S+2H2OCuSO4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+步驟3先加NH4Cl，氯離子濃度較大，產生的氯化亞銅能溶于氯離子濃度較大的體系；氯化亞銅難溶于水，所以加水稀釋就產生大量白色沉淀硫酸醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化4.72×10-7

【解析】

（1）由題意知氧化酸浸過程有單質S、CuSO4和H2O生成，所以此反應的化學方程式2CuS+2H2SO4+O2=2CuSO4+2S+2H2O。

（2）由于酸性條件下硝酸根離子具有強氧化性，可氧化Cu生成CuSO4或Cu2+。溶解溫度應控制在60-70℃，原因是溫度太低溶解速度慢，溫度過高銨鹽分解。故答案為：CuSO4或Cu2+；溫度低溶解速度慢，溫度過高銨鹽分解。

（3）酸性條件下硝酸根離子具有氧化性，可氧化海綿銅（主要成分是Cu和少量CuO）生成硫酸銅，過濾后在濾液中加入亞硫酸銨發生氧化還原反應生成CuCl，發生反應的離子方程式為：2Cu2++ SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+ SO42-+2H+。答案： 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+。

（4）CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系。所以步驟3先加NH4Cl，氯離子濃度較大，產生的氯化亞銅能溶于氯離子濃度較大的體系；氯化亞銅難溶于水，所以加水稀釋就產生大量白色沉淀。

（5）因為在潮濕空氣中CuCl易水解、氧化，為了防止CuCl溶解氧化引入新雜質，所以應加入硫酸，不能加入硝酸等氧化性酸，因為CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，所以也不能加入鹽酸。答案：硫酸。

（6）步驟⑥為醇洗，因乙醇沸點低，易揮發， CuCl又難溶于醇，所以用乙醇洗滌，可快速除去固體表面的水分，防止CuCl水解、氧化，故答案為：醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化。

（7）根據沉淀溶解平衡常數：溶液中=[c(Ag+)/c(Ag+）)]= Ksp(AgI)/ Ksp(AgCl) =(8.5×10-17) / (1.8×10-10)= 4.72×10-7答案：4.72×10-7。