Question

氯化亚铜在工业上应用广泛．利用反应Cu²⁺+Cu+2Cl^-=2CuCl制氯化亚铜的流程如下图．氯化亚铜（CuC1）为白色晶体，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，微溶于水，在空气中会被迅速氧化，能溶于浓盐酸，并生成配合物，该配合物加水稀释后会重新析出CuCl沉淀．

实验药品：铜丝20g、氯化铵20g、65% 硝酸10mL、36%盐酸15mL、水．
（1）反应①的化学方程式为

 

．
（2）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，然后真空干燥、冷却，密封包装．真空干燥，密封包装的
目的是

 

．
（3）工业化生产时，乙醇可通过

 

方法回收并循环利用，而NH₄Cl、

 

（填化学式）可直接循环利用．
（4）实验室用如图装置制备CuCl．实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是

 

，电炉加热升温至50℃时停止加热，反应快速进行，烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色，从环保角度考虑，当

 

时才能停止通入氧气．
（5）氯化亚铜在工业上也可以利用酸性电镀废液（主要含Cu²⁺、Fe³⁺）制得高浓度硫酸铜溶液后，加入铁粉、氯化钠生成CuCl．反应的离子反应方程式为：

 

．
CuCl产率与混合液pH的关系如图，析出CuCl晶体时的最佳pH在

 

左右．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：（1）依据流程分析NH₄[CuCl₂]分解产物过滤后得到滤液为氯化铵，固体为CuCl，结合原子守恒写出化学方程式；
（2）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；
（3）依据乙醇沸点低利用蒸馏方法回收利用，制备过程中的氯化铵和硝酸直接利用；
（4）制备氯化亚铜所用的原料中含有氯化铵溶解过程中吸热，生成的红棕色气体二氧化氮污染气体不能排放，需要通入氧气至恰好吸收生成硝酸循环使用；
（5）在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁，发生氧化还原反应生成CuCl；由图可知，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．

解答： 解：（1）NH₄[CuCl₂]分解产物过滤后得到滤液为氯化铵，固体为CuCl，反应的化学方程式为NH₄[CuCl₂]=CuCl↓+NH₄Cl，故答案为：NH₄[CuCl₂]=CuCl↓+NH₄Cl；
（2）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；
（3）根据乙醇的沸点较低，可以利用蒸馏的方法回收乙醇循环利用，反应过程中的氯化铵和硝酸可以在混合液中 直接利用，
故答案为：蒸馏；HNO₃；
（4）制备氯化亚铜所用的原料为Cu、HCl、NH₄Cl、HNO₃、H₂O，其中含有氯化铵溶解过程中吸热，反应过程中生成的红棕色气体二氧化氮污染气体不能排放，需要通入氧气至恰好吸收生成硝酸循环使用，4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，故答案为：氯化铵溶于水吸收大量热量，造成反应液温度降低；烧瓶上方红棕色气体逐渐变为无色；
（5）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⁺；由图可知，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：2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺；3．

点评：本题考查了物质制备的流程分析和反应产物判断，反应条件、反映实际的选择，反应过程中物质循环利用的绿色化学思想，题目难度中等．