题目内容

氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,不溶于水、乙醇,熔点422℃,沸点1366℃,在空气中迅速被氧化成绿色,常用作有机合成工业中的催化剂.以粗盐水(含Ca2+、Mg2+、SO2-4等杂质).Cu、稀硫酸,SO2等为原料合成CuCl的工艺如下:
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(1)反应Ⅰ中加Na2CO3溶液的作用是
 

(2)反应Ⅱ在电解条件下进行,电解时阳极发生的电极反应可表示为
 

(3)写出反应Ⅵ的化学方程式
 

(4)反应Ⅳ加入的Cu必须过量,其目的是
 

(5)反应Ⅵ后,过滤得到CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70℃干燥2小时,冷却,密封包装即得产品.于70℃真空干燥的目的是
 
分析:(1)碳酸根离子可以和钡离子以及钙离子之间发生反应生成碳酸钙以及碳酸钡沉淀;
(2)电解池的阳极发生失去电子的氧化反应;
(3)二氧化硫和硫酸铜之间可以发生氧化还原反应生成氯化亚铜沉淀;
(4)金属铜可以和铜离子在溶液中生成亚铜离子;
(5)乙醇和水易挥发,CuCl具有还原性,可以被空气氧化.
解答:解:(1)反应Ⅰ中加Na2CO3溶液可以粗盐溶液中的除去Ca2+和除去硫酸根离子所加的过量的Ba2+,故答案为:除去Ca2+和过量的Ba2+
(2)对氯化钠溶液进行电解,在电解池的阳极上是氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)二氧化硫和硫酸铜之间可以发生氧化还原反应生成氯化亚铜沉淀,即2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O=2CuCl↓+2NaHSO4+H2SO4或2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O=2CuCl↓+Na2SO4+2H2SO4,故答案为:2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O=2CuCl↓+2NaHSO4+H2SO4或2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O=2CuCl↓+Na2SO4+2H2SO4
(4)反应Ⅳ加入的Cu必须过量,金属铜可以和铜离子在溶液中生成亚铜离子,这样可以防止生成CuCl2,故答案为:防止生成CuCl2
(5)CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70℃干燥2小时,这样可以加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化,故答案为:加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化.
点评:本题涉及物质的分离和提纯的方法以及操作、电解池的工作原理等方面的知识,注意知识的迁移和应用是解题的关键,难度不大.
练习册系列答案
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某校化学小组的同学进行以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外,还有少量白色物质析出.为探究阴极碳棒上的产物,设计了如下过程:
Ⅰ、有关资料
铜的化合物颜色性质如下:
物质 颜色、性质 物质 颜色、性质
氢氧化铜Cu(OH)2 蓝色固体不溶于水 硫酸铜(CuSO4 溶液呈蓝色
氧化亚铜(CuO) 红色固体不溶于水 氯化铜(CuCl2 溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色
氯化亚铜(CuCl) 白色固体不溶于水 碱式氯化铜 绿色固体不溶于水
Ⅱ、探究实验
(1)提出假设:
①红色物质一定有铜,还可能有Cu2O;
②白色物质为铜的化合物,其化学式可能为CuCl.
(2)实验验证:
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒,洗涤、干燥,连接下列装置进行实验,验证阴极产物精英家教网
实验结束后,碳棒上的白色物质变为红色,无水硫酸铜不变色.
①碳棒上的红色物质是否有Cu2O
 
(填“是”或“否”),理由是
 

②在c装置后将气体通入
 
中,若出现白色沉淀,可说明提出假设②中的白色物质一定存在;
③写出装置b中发生反应的化学方程式:
 

(3)问题讨论:
①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为:Cu2++2e-=Cu和
 

②用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液,观察阴极碳棒表面出现的现象红色物质附着,无白色物质,加入
 
后继续电解,出现白色物质.

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