Question

3．CuCl是应用广泛的有机合成催化剂，也在染料工业中用作实效型气体吸收剂．利用废旧印刷电路板制氯化亚铜可减少污染、实现资源再生．请回答下列问题：
（1）工业制备CuCl需要配制质量分数为20.0%的CuSO₄溶液（密度为1.2g•cm^-3），配制该溶液所需CuSO₄•5H₂O与H₂O的质量之比为5：11，所得溶液的物质的量浓度为1.5mol/L．
（2）工业检测CuCl产品的纯度需要80mL 0.5mol/L的FeCl₃溶液，配制该溶液所需仪器除托盘天平（含砝码、质量相同的两纸片）、药匙、烧杯、玻璃棒外，还必需的玻璃仪器有药匙、玻璃棒、100mL的容量瓶、胶头滴管．
（3）废旧印刷电路板经粉碎分离能得到金属粉末，控制其他条件相同，用10%H₂O₂和3.0mol/L H₂SO₄的混合溶液处理印刷电路板的金属粉末，测得不同温度下铜的平均溶解速率如图所示．在H₂SO₄溶液中，Cu与H₂O₂反应生成Cu²⁺和H₂O的离子方程式为Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O．当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是温度升高，双氧水分解速率加快
（4）工业上常用CuSO₄来制备CuCl．在提纯后的CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl，加热，生成CuCl沉淀，该反应的离子方程式是2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．
（5）在盐酸中CuCl能吸收CO，发生的反应为：CuCl+CO+H₂O?Cu（CO）Cl•H₂O△H＜0．要加大CO的吸收率，可采取的措施是低温、高压．

Answer 1

分析 （1）设需要CuSO₄•5H₂O的质量为x，H₂O的质量为y，根据化学式计算出硫酸铜的质量m（CuSO₄），溶液质量为x+y，利用质量分数列方程，计算x、y的比例关系；根据C=$\frac{n}{V}$进行计算；
（2）根据配置一定物质的量浓度的步骤判断所需仪器；
（3）酸性环境下双氧水具有氧化性，能将金属铜氧化；但双氧水不稳定，温度高易分解，双氧水分解速率加快，氧化铜的浓度就降低；
（4）根据反应物和生成物来书写离子反应；
（5）根据CuCl+CO+H₂O?Cu（CO）Cl•H₂O△H＜0，该反应为气体体积减小的发热反应，结合平衡移动来分析；

解答 解：（1）设需要CuSO₄•5H₂O的质量为x，H₂O的质量为y，则：$\frac{\frac{160}{250}x}{x+y}$=20.0%，即16x=5（x+y），所以 x：y=5：11，
设溶液的总质量为mg，则由C=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{20%×m}{160}}{\frac{m}{1.2}×1{0}^{-3}}$=1.5mol/L；
故答案为：5：11；1.5mol/L；
（2）配置一定物质的量浓度的实验，称量时需要药匙和天平，溶解时需要玻璃棒和烧杯，定容时需要100mL的容量瓶和胶头滴管，
故答案为：药匙、玻璃棒、100mL的容量瓶、胶头滴管．
（3）金属铜在酸性环境下和双氧水的反应为：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，但双氧水不稳定，温度高易分解，温度高于40℃时，双氧水分解速率加快，氧化铜的浓度就降低，所以铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，
故答案为：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；温度升高，双氧水分解速率加快；
（4）根据题干信息，可知发生的反应为2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，故答案为：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；
（5）根据CuCl+CO+H₂O?Cu（CO）Cl•H₂O△H＜0，该反应为气体体积减小的发热反应，所以低温高压都有利于提高CO的吸收率，都使平衡向正反应方向移动，
故答案为：低温、高压．

点评 本题考查学生铜的化合物的性质，是一道综合题目，难度较大，要求学生具有分析和解决问题的能力．