题目内容

14．氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐．从酸性电镀废液（主要含Cu2+、Fe3+）中制备氯化亚铜的工艺流程图如甲：

金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图乙．【已知：金属离子浓度为1mol•L-1时，Fe（OH）3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu（OH）2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】
请回答下列问题：
（1）酸浸时发生反应的离子方程式是Cu（OH）2+2H+=Cu2++2H2O；析出CuCl晶体时的最佳pH在3左右．
（2）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为：2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+．
（3）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h、冷却密封包装．70℃真空干燥、密封包装的目的是加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化．
（4）产品滤出时所得滤液的主要成分是Na2SO4和FeSO4 ，若想从滤液中获取FeSO4•7H2O晶体，还需要知道的是不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度．
（5）若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4．为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5．这样做的目的是OH-中和了反应中的H+，有利于平衡向右移动，提高CuCl的产率．但当OH-浓度过大时，Cu+能与OH-结合，生成氢氧化亚铜，从而降低了CuCl的产率．

分析 电镀废液中加入碱可生成Cu（OH）2、Fe（OH）3沉淀，在pH约为4时，用酸浸得到硫酸铜溶液和氢氧化铁沉淀，在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁，发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+，最后所得滤液为硫酸亚铁，
（1）在pH约为4时，用酸浸得到硫酸铜溶液和氢氧化铁沉淀，说明氢氧化铜被酸溶解，由图2可知，析出CuCl沉淀的最佳pH应为CuCl的产率最大，且氢氧化铁杂质较少，应约为3左右；
（2）在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁，发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+，故答案为：2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+；
（3）由题给信息可知CuCl微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化，为防止氧化应隔绝空气，在干燥、真空环境中可加快乙醇和水的蒸发；
（4）产品滤出时所得滤液的主要分成是Na2SO4和FeSO4；获取FeSO4•7H2O晶体，还需要知道的是硫酸钠和硫酸亚铁溶解度随温度的变化的情况；
（5）若将铁粉换成亚硫酸钠是亚硫酸钠作为还原剂，失电子，反应方程式为：2 CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2 Na2SO4+H2SO4，加入稀碱溶液消耗氢离子，从平衡正向移动，有利于氯化亚铜的产生，而当氢氧根离子浓度大到一定程度时以达到氢氧化铜的溶度积分析解答．

解答 解：（1）在pH约为4时，用酸浸得到硫酸铜溶液和氢氧化铁沉淀，说明氢氧化铜被酸溶解，反应的离子方程式为Cu（OH）2+2H+=Cu2++2H2O，由图2可知，析出CuCl沉淀的最佳pH应为CuCl的产率最大，且氢氧化铁杂质较少，应约为3左右，
故答案为：Cu（OH）2+2H+=Cu2++2H2O；3；
（2）在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁，发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+，故答案为：2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+；
（3）由题给信息可知CuCl微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化，为防止氧化应隔绝空气，在干燥、真空环境中可加快乙醇和水的蒸发，
故答案为：加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化；
（4）产品滤出时所得滤液的主要分成是Na2SO4和FeSO4；获取FeSO4•7H2O晶体，还需要知道的是硫酸钠和硫酸亚铁溶解度随温度的变化的情况，
故答案为：Na2SO4和FeSO4；不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度；
（5）亚硫酸钠作为还原剂，失电子，发生氧化还原反应，反应方程式为：2 CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2 Na2SO4+H2SO4，加入稀碱溶液消耗氢离子，从平衡正向移动，有利于氯化亚铜的产生，而当氢氧根离子浓度大到一定程度时以达到氢氧化铜的溶度积，所以又析出氢氧化铜，所以调节pH至3.5，
故答案为：2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2 Na2SO4+H2SO4；OH-中和了反应中的H+，有利于平衡向右移动，提高CuCl的产率．但当OH-浓度过大时，Cu+能与OH-结合，生成氢氧化亚铜，从而降低了CuCl的产率．

点评 本题考查制备方案的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握题给信息，答题时注意审题，把握自学能力的培养，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
4．下列说法正确的是（　　）
A．BaO2、NaCl、LiH 三种物质阳离子与阴离子个数比均为：1：1
B．CCl4、NH3、PCl3中所有原子都满足最外层为8电子结构
C．甲烷可与溴水发生取代反应，乙烯可与溴水发生加成反应
D．燃料电池是通过燃烧所释放的热能再转化为电能的装置
5．BF3与一定量的水形成晶体Q[（H2O）2•BF3]，Q在一定条件下可转化为R：

（1）晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及a、d（填字母）．
a．离子键　　　b．共价键　　　　c．配位键
d．金属键　　　e．氢键　　　　　f．范德华力
（2）R中阳离子的空间构型为三角锥形，阴离子的中心原子轨道采用sp3杂化．
2．锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源．工业上常以β锂辉矿（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质）为原料来制取金属锂．其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
氢氧化物Fe（OH）3Al（OH）3Mg（OH）2
开始沉淀pH2.73.79.6
完全沉淀pH3.74.711
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃010205075100
Li2CO3的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728
请回答下列问题：
（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：Li2O•Al2O3•4SiO2．
（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe3+、Al3+完全沉淀．
（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Ca2++CO32-═CaCO3↓．
（4）洗涤所得Li2CO3沉淀要使用热水（选填“热水”或“冷水”），你选择的理由是Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗．
（5）将氯化锂溶液蒸干的过程中还需不断通入HCl气体，其作用是抑制LiCl的水解，防止生成LiOH，同时HCl可带走水蒸气
（6）本实验在电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时产生O2．
9．（Ⅰ）将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中，观察到溶液颜色先呈现蓝色，最后蓝色又褪去呈现无色．若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化，得原子个数比为1：1的红棕色液体B，其化学性质与其组成元素的单质相似．则：
（1）写出组成气体A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族．
（2）写出B的电子式，判断下列物质不能与B发生化学反应的有C
A、H2O       B、CH2=CH2         C、Na2SO4溶液      D、SO2水溶液
（3）请用离子方程式表示上述实验中，溶液蓝色褪去的原因5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+．
（Ⅱ）某研究小组为了探究一种无机盐X （仅含有五种元素，且含有结晶水）的组成和性质．设计并完成了如下实验：

另将生成的气体甲与过量灼热氧化铜粉末反应，生成两种单质，再将产物通入浓硫酸洗气后测得标况下的气体乙为0.224L．请回答如下问题：
（1）X的化学式是（NH4）2SO4.2FeSO4.2H2O，固体2中存在的化学键类型离子键和共价键．
（2）溶液2中通入过量气体甲时发生的离子反应方程式H++NH3=NH4+，Fe2++2NH3．H2O═Fe（OH）2+2NH4+．
（3）在一定条件下，生成的气体甲与过量氧化铜还能发生另一氧化还原反应，生成的气体乙在标况下的体积仍为0.224L，写出该反应的化学方程式2NH3+6CuO═Cu2O+N2+3H2O．
（4）请设计实验证明无机盐X中存在的金属阳离子取少量无机盐X于试管中加水溶解，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量氯水，若溶液出现血红色，则证明存在Fe2+．
19．下列有关反应热的叙述中正确的是（　　）
①已知2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•mol-1，则氢气的燃烧热为△H=-241.8kJ•mol-1
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定
③X（g）+Y（g）═Z（g）+W（s）△H＞0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的△H增大
④已知：
共价键C-CC═CC-HH-H
键能/（kJ•mol-1）348610413436
上表数据可以计算出 （g）+3H2（g）→（g）的反应热；
⑤由盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时，放出的热量相等；
⑥25℃，101kPa时，1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热．
A．①②③④B．③④⑤C．④⑤D．⑥
6．下列每组物质发生的变化所克服的粒子间的相互作用完全相同的是（　　）
A．氯化铵和过氧化氢的分解B．二氧化硅与二氧化碳的熔化
C．蔗糖和干冰的熔化D．氯化镁和氯化铝的熔化
3．在2L密闭容器内，800%C时反应：2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
时间（s）012345
n（NO）（mol）0.0200.010.0080.0070.0070.007
（1）达平衡的时间是3s，理由是3s后NO物质的量不再发生变化．
（2）图中表示NO2的变化的曲线是b，用O2表示从0=2s内该反应的平均速率v（O2）=0.0015mol/（L•s）．
（3）能说明该反应一定达到平衡状态的是bd
a．v（NO2）=2v（O2）
b．容器内颜色保持不变
c．2V逆 （NO）=v正（O2）
d．容器内压强保持不变
（4）能增大该反应的反应速率是bcd
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度   d．选择高效催化剂．
4．下列有机反应的化学方程式正确的是（　　）
A．溴乙烷的消去反应：CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH2═CH2↑+NaBr+H2O
B．苯酚钠溶液中通入CO2：2+CO2+H2O→2+Na2CO3
C．合成聚丙烯塑料：nCH2=CH-CH3$\stackrel{一定条件}{→}$
D．乙醛与新制银氨溶液反应：CH3CHO+2Ag（NH3）2OH$\stackrel{水溶液加热}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网