Question

15．氯化亚铜广泛用作有机合成催化剂，用低品位铜矿（含CuS、Cu₂S、CuO以及杂质FeO、Fe₂O₃）制备氯化亚铜的工艺如下：

回答下列问题：
（1）步骤①浸取时，发生的反应之一为CuS被MnO₂氧化为S，MnO₂被还原为MnSO₄，该反应的离子方程式为CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O
（2）滤渣2的成分为Fe（OH）₃（填化学式，下同）．
（3）步骤⑤发生反应的化学方程式为Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑；热解生成的CO₂的电子式为．
（4）制取Na[CuCl₂]时，发生反应的化学方程式为Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O，滤液4中溶质的成分为NaCl或NaCl和HCl（填化学式）．
（5）步骤⑧中醇洗的目的是除去表面的酸并使产品快速干燥．

Answer 1

分析 铜矿（含CuS、Cu₂S、CuO以及杂质FeO、Fe₂O₃）中加入稀硫酸、二氧化锰，CuS和二氧化锰、稀硫酸发生氧化还原反应，发生的离子反应方程式为CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O，Cu₂S、CuO以及杂质FeO、Fe₂O₃分别与稀硫酸反应离子方程式为Cu₂S+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂S↑、CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O、FeO+2H⁺=Fe²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，所以滤渣1是S；向滤液中加入氨水调节溶液的pH值至2.5-3，铁离子生成Fe（OH）₃沉淀，所以滤渣2是Fe（OH）₃，过滤，向滤液中加入氨气、碳酸氢铵，得到MnCO₃沉淀，过滤，得到的滤渣3为MnCO₃，得到的滤液中含有Cu（NH₃）₄CO₃，加热Cu（NH₃）₄CO₃得到CuO，反应方程式为Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑，CuO、Cu和饱和食盐水、盐酸反应生成 Na[CuCl₂]，反应方程式为Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O，加入水过滤，滤渣酸洗、醇洗、干燥得到CuCl，滤液4中含有NaCl或NaCl、HCl；
（1）步骤①浸取时，发生的反应之一为CuS被MnO₂氧化为S，MnO₂被还原为MnSO₄，根据反应物、生成物及转移电子守恒配平方程式；
（2）滤渣2为铁离子生成的氢氧化铁沉淀；
（3）步骤⑤Cu（NH₃）₄CO₃发生的分解反应；热解生成的CO₂为共价化合物，C原子和每个O原子之间共用2对电子；
（4）制取Na[CuCl₂]时，反应物是Cu、CuO、NaCl和盐酸，产物是Na[CuCl₂]和水，滤液4中为未反应的滤液4中为未反应的NaCl或NaCl和HCl；
（5）醇能除去酸，且具有易挥发性．

解答 解：铜矿（含CuS、Cu₂S、CuO以及杂质FeO、Fe₂O₃）中加入稀硫酸、二氧化锰，CuS和二氧化锰、稀硫酸发生氧化还原反应，发生的离子反应方程式为CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O，Cu₂S、CuO以及杂质FeO、Fe₂O₃分别与稀硫酸反应离子方程式为Cu₂S+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂S↑、CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O、FeO+2H⁺=Fe²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，所以滤渣1是S；向滤液中加入氨水调节溶液的pH值至2.5-3，铁离子生成Fe（OH）₃沉淀，所以滤渣2是Fe（OH）₃，过滤，向滤液中加入氨气、碳酸氢铵，得到MnCO₃沉淀，过滤，得到的滤渣3为MnCO₃，得到的滤液中含有Cu（NH₃）₄CO₃，加热Cu（NH₃）₄CO₃得到CuO，反应方程式为Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑，CuO、Cu和饱和食盐水、盐酸反应生成 Na[CuCl₂]，反应方程式为Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O，加入水过滤，滤渣酸洗、醇洗、干燥得到CuCl，滤液4中含有NaCl或NaCl、HCl；
（1）步骤①浸取时，发生的反应之一为CuS被MnO₂氧化为S，MnO₂被还原为MnSO₄，根据反应物、生成物及转移电子守恒配平方程式为CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O，
故答案为：CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S+2H₂O；
（2）滤渣2为铁离子生成的沉淀是Fe（OH）₃，故答案为：Fe（OH）₃；
（3）步骤⑤Cu（NH₃）₄CO₃发生的分解反应生成CuO、氨气和二氧化碳，反应方程式为Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑；热解生成的CO₂为共价化合物，C原子和每个O原子之间共用2对电子，电子式为，
故答案为：Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑；；
（4）制取Na[CuCl₂]时，反应物是Cu、CuO、NaCl和盐酸，产物是Na[CuCl₂]和水，反应方程式为Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O，滤液4中为未反应的NaCl或NaCl和HCl，
故答案为：Cu+CuO+2NaCl+2HCl=2 Na[CuCl₂]+H₂O；
（5）醇能除去酸，且具有易挥发性，所以步骤⑧中醇洗的目的是除去表面的酸并使产品快速干燥，
故答案为：除去表面的酸并使产品快速干燥．

点评 本题考查物质制备，为高频考点，侧重考查学生获取信息、利用信息及元素化合物性质解答问题能力，涉及氧化还原反应、物质分离提纯等知识点，明确元素化合物性质、化学反应原理是解本题关键，注意分析流程图中各个阶段发生的反应及各物质成分，题目难点中等．