Question

7．铜及铜的化合物在工农业上具有重要的用途．
（1）粗铜进行电解精炼，可获得高纯铜，电解时，阳极材料是：粗铜．
（2）在铁的表面镀上铜可防止铁被腐蚀，但镀层破损后，内部的铁更容易被腐蚀，其原因是：铜镀层破损后，铁与铜在空气中形成原电池，铁比铜活泼，铁做负极，腐蚀加快．
（3）氯化亚铜（CuCl）是一种难溶于水的化工产品，某种利用含铜电镀废水制备CuCl的流程如图1：

①步骤i加入碱反应后需要进行分离操作，该操作的名称为：过滤．
②步骤 ii主要反应的离子方程式为：Cu（OH）₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O．
③步骤ⅳ反应的化学方程式为：2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+H₂O=2CuCl↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄．
④温度对该流程的CuCl平衡收率影响如图2所示，且随着反应温度升高，会加剧Na₂SO₃分解（生成X、Y两种化合物），同时促进Cu₂（OH）₃C1的生成．下列有关说法正确的是BD．
A．结合图2可判断步骤ⅳ反应的△H＜0
B．若Na₂SO₃分解产物的X为Na₂S，则Y一定是Na₂SO₄
C．生成Cu₂（OH）₃C1是由于CuCl在潮湿空气中被还原
D．该条件下，温度最好控制在60～70°C范围．

Answer 1

分析 （1）粗铜精炼时，粗铜为阳极，纯铜为阴极；
（2）镀层破损后，内部的铁更容易被腐蚀，形成原电池时Fe为负极；
（3）由制备实验流程可知，步骤i加入碱反应后得到含铜的污泥，过滤分离出污泥，再加硫酸溶解含铜的污泥，得到硫酸铜溶液，蒸发浓缩得到高浓度的硫酸铜溶液，由反应物、生成物可知，步骤ⅳ发生2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaC1+H₂O=2CuC1↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄，过滤、洗涤、干燥得到CuCl，以此来解答．

解答 解：（1）粗铜精炼时，粗铜为阳极，失去电子，而阴极上铜离子得到电子生成Cu，故答案为：粗铜；
（2）在铁的表面镀上铜可防止铁被腐蚀，但镀层破损后，内部的铁更容易被腐蚀，其原因是铜镀层破损后，铁与铜在空气中形成原电池，铁比铜活泼，铁做负极，腐蚀加快，故答案为：铜镀层破损后，铁与铜在空气中形成原电池，铁比铜活泼，铁做负极，腐蚀加快；
（3）由制备实验流程可知，步骤i加入碱反应后得到含铜的污泥，过滤分离出污泥，再加硫酸溶解含铜的污泥，得到硫酸铜溶液，蒸发浓缩得到高浓度的硫酸铜溶液，由反应物、生成物可知，步骤ⅳ发生2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaC1+H₂O=2CuC1↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄，过滤、洗涤、干燥得到CuCl，
①由上述分析可知，步骤i中操作分离污泥与溶液，则为过滤操作，故答案为：过滤；            
②步骤 ii中硫酸溶解污泥，则离子反应为Cu（OH）₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，故答案为：Cu（OH）₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；
③步骤ⅳ反应的化学方程式为2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+H₂O=2CuCl↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄，故答案为：2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+H₂O=2CuCl↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄；    
④A．由图中30℃升高为60℃可知，CuCl平衡收率增大，则该反应△H＞0，故A错误；
B．随着反应温度升高，会加剧Na₂SO₃分解生成X、Y两种化合物，X为Na₂S，则Y一定是Na₂SO₄，为歧化反应，故B正确；
C．发生4CuCl+O₂+4H₂O=2Cu₂（OH）₃Cl+2HCl，CuCl在潮湿空气中被氧化，故C错误；
D．由图可知，因在60℃时CuCl产率最大，则该条件下，温度最好控制在60～70°C范围，故D正确；
故答案为：BD．

点评 本题考查制备实验的设计及电化学应用，为高频考点，把握制备实验流程中的反应及混合物分离方法、电化学原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．