题目内容

氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色;下图是工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+Cu2+Fe2+Cl-生产CuCl的流程如下:

 

根据以上信息回答下列问题:

1)该生产过程还可以与氯碱工业、硫酸工业生产相结合,工业生产硫酸的方法是______________氯碱工业的装置是_____________________

2)写出生产过程中X__________? Y___________ (填化学式)

3)写出产生CuCl的化学方程式________________________________________________________

4)生产中为了提高CuCl产品的质量,采用______________法快速过滤,析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是______________________________;生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是______________________________

5)在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体,其理由是__________________________

6CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外,你认为还应该注意的关键问题是:

_____________________________________

7)氯化亚铜的定量分析:

称取样品0.25g(称准至0.0002g)置于预先放入玻璃珠50粒和10ml过量的FeCl3溶液250ml锥形瓶中,不断摇动;玻璃珠的作用是____________________________

待样品溶解后,加水50ml,邻菲罗啉指示剂2滴;

立即用0.10 mol·L-1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点;同时做空白试验一次。已知:CuCl + FeCl3 =CuCl2 + FeCl2????? Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+

如此再重复二次测得:

 

1

2

3

空白实验消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)

0.75

0.50

0.80

0.25样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)

24.65

24.75

24.70

 

数据处理:计算得CuCl的纯度为____________。(平行实验结果相差不能超过0.3%

 

【答案】

1接触法;(1分)离子交换膜电解槽?

2Fe、稀盐酸????

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

4)抽滤或者减压过滤;减少产品CuCl的损失;防止CuCl的水解。

5Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4SO211

CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4反应中消耗CuSO4SO2也为1﹕1,所以理论上不需要补充SO2气体。?

6)生产中应防止CuCl的氧化和见光分解

7)加速样品的溶解,0.95或者95%?

【解析】

试题分析:(1)工业上用接触法制硫酸,氯碱工业的装置是离子交换膜电解槽

2)废液中含有Fe3+Cu2+所以应加入Fe除去,过量的Fe用稀盐酸除去,所以试剂XY分别是Fe、稀盐酸

3CuCl被二氧化硫还原氯化铜而得到,化学方程式为CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4

4)快速过滤应采用抽滤或减压过滤的方法,CuCl微溶于水,不溶于乙醇,所以用无水乙醇洗涤的目的是减少CuCl的损失,调节溶液的pH不能过大的原因是防止CuCl水解

5Cu与浓硫酸反应的过程中有二氧化硫生成,且生成的CuSO4SO211,生产CuCl的过程中消耗CuSO4SO2也为1﹕1,所以理论上不需要补充SO2气体。

6)因为CuCl露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐,见光则分解,变成褐色,这些问题应注意。

7)玻璃珠的作用是加速样品的溶解,根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过0.3%滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是23.9ml,所以CuCl的纯度为23.9×10-3L×0.1 mol·L-1×99.5g·mol-1/0.25g×100%=95%

考点:考查CuCl的制备、试剂的选择、书写化学方程式、实验中的问题分析、相应计算等能力

 

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