Question

氯化亞銅(CuCl)常用作有機合成工業中的催化劑，是一種白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色；下圖是工業上以制作印刷電路的廢液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）生產CuCl的流程如下：

 

根據以上信息回答下列問題：

（1）該生產過程還可以與氯堿工業、硫酸工業生產相結合，工業生產硫酸的方法是______________、氯堿工業的裝置是_____________________。

（2）寫出生產過程中X__________? Y___________ （填化學式）

（3）寫出產生CuCl的化學方程式________________________________________________________。

（4）生產中為了提高CuCl產品的質量，采用______________法快速過濾，析出的CuCl晶體不用水而用無水乙醇洗滌的目的是______________________________；生產過程中調節溶液的pH不能過大的原因是______________________________。

（5）在CuCl的生成過程中理論上不需要補充SO2氣體，其理由是__________________________。

（6）在CuCl的生成過程中除環境問題、安全問題外，你認為還應該注意的關鍵問題是:

_____________________________________。

（7）氯化亞銅的定量分析：

①稱取樣品0.25g(稱準至0.0002g)置于預先放入玻璃珠50粒和10ml過量的FeCl3溶液250ml錐形瓶中，不斷搖動；玻璃珠的作用是____________________________。

②待樣品溶解后，加水50ml，鄰菲羅啉指示劑2滴；

③立即用0.10 mol·L-1硫酸鈰標準溶液滴至綠色出現為終點；同時做空白試驗一次。已知：CuCl + FeCl3 =CuCl2 + FeCl2????? Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+

如此再重復二次測得：

	1	2	3
空白實驗消耗硫酸鈰標準溶液的體積(ml)	0.75	0.50	0.80
0.25克樣品消耗硫酸鈰標準溶液的體積(ml)	24.65	24.75	24.70

 

④數據處理：計算得CuCl的純度為____________。（平行實驗結果相差不能超過0.3%）

 

Answer 1

【答案】

（1）接觸法；（1分）離子交換膜電解槽?

（2）Fe、稀鹽酸????

（3）CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4 ?

（4）抽濾或者減壓過濾；減少產品CuCl的損失；防止CuCl的水解。

（5）Cu+2 H2SO4（濃） CuSO4+ SO2↑+2H2O反應中生成的CuSO4和 SO2為1∶1，

CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4反應中消耗CuSO4和SO2也為1﹕1，所以理論上不需要補充SO2氣體。?

（6）生產中應防止CuCl的氧化和見光分解

（7）加速樣品的溶解，0.95或者95%?

【解析】

試題分析：（1）工業上用接觸法制硫酸，氯堿工業的裝置是離子交換膜電解槽

（2）廢液中含有Fe3+、Cu2+所以應加入Fe除去，過量的Fe用稀鹽酸除去，所以試劑X、Y分別是Fe、稀鹽酸

（3）CuCl被二氧化硫還原氯化銅而得到，化學方程式為CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4

（4）快速過濾應采用抽濾或減壓過濾的方法，CuCl微溶于水，不溶于乙醇，所以用無水乙醇洗滌的目的是減少CuCl的損失，調節溶液的pH不能過大的原因是防止CuCl水解

（5）Cu與濃硫酸反應的過程中有二氧化硫生成，且生成的CuSO4和 SO2為1∶1，生產CuCl的過程中消耗CuSO4和SO2也為1﹕1，所以理論上不需要補充SO2氣體。

（6）因為CuCl露置于空氣中易被氧化為綠色的高價銅鹽，見光則分解，變成褐色，這些問題應注意。

（7）玻璃珠的作用是加速樣品的溶解，根據題目中所給數據及平行實驗結果相差不能超過0.3%，滴定0.25g樣品消耗硫酸鈰標準溶液的平均體積是23.9ml,所以CuCl的純度為23.9×10-3L×0.1 mol·L-1×99.5g·mol-1/0.25g×100%=95%

考點：考查CuCl的制備、試劑的選擇、書寫化學方程式、實驗中的問題分析、相應計算等能力