Question

19．氯化亞銅（化學(xué)式為CuCl）常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑，通常是一種白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇，在潮濕空氣中易水解氧化．某學(xué)習(xí)小組用工業(yè)廢渣（主要成分為Cu₂S和Fe₂O₃）制取氯化亞銅并同時(shí)生成電路板蝕刻液，設(shè)計(jì)流程如下：

根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）固體A的成分為Fe₂O₃、CuO；為提高固體A的溶解速率，可采取的措施有將固體A粉碎為粉末、升高溫度，增大鹽酸的濃度等（寫出2種）．
（2）某同學(xué)提出可以將沉淀劑CuO改為NaOH溶液，老師否定了這個(gè)建議，其理由是NaOH溶液與Cu²⁺反應(yīng)生成沉淀．
（3）在Na₂SO₃的水溶液中逐滴加入CuCl₂溶液，再加入少量濃鹽酸混勻，傾出清液，抽濾即得CuCl沉淀．寫出該反應(yīng)的離子方程式2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．
（4）CuCl沉淀的洗滌需要經(jīng)過酸洗、水洗和醇洗，酸洗采用的酸是鹽酸（寫名稱）；醇洗不能省略，原因是醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化．
（5）實(shí)驗(yàn)測得氯化亞銅蒸汽的相對分子質(zhì)量為199，則氯化亞銅的分子式為Cu₂Cl₂．
（6）氯化亞銅在熱水中迅速與水反應(yīng)生成磚紅色固體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2CuCl+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂O↓+2HCl．

Answer 1

分析 用工業(yè)廢渣（主要成分為Cu₂S和Fe₂O₃）制取氯化亞銅并同時(shí)生成電路板蝕刻液，廢渣焙燒硫化亞銅生成氧化銅、二氧化硫，二氧化硫通入氫氧化鈉溶液吸收得到亞硫酸鈉溶液，固體A主要為氧化銅和氧化鐵，加入稀鹽酸溶解得到氯化鐵溶液和氯化銅溶液，加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到氯化銅溶液和沉淀B為氫氧化鐵，亞硫酸鈉溶液和氯化銅溶液加入濃鹽酸抽濾得到氯化亞銅沉淀，洗滌得到固體粉末，沉淀B是氫氧化鐵溶解于濃鹽酸得到蝕刻液．
（1）分析可知固體A為硫化亞銅焙燒和氧氣反應(yīng)生成的氧化銅和原廢液中的氧化鐵；提高溶解速率可以增大接觸面積，升高溫度等措施；
（2）沉淀B是溶液中氯化鐵加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH促進(jìn)鐵離子水解徹底生成氫氧化鐵沉淀，將沉淀劑CuO改為NaOH溶液，NaOH溶液與Cu²⁺反應(yīng)生成沉淀；
（3）在Na₂SO₃的水溶液中逐滴加入CuCl₂的水溶液中，再加入少量濃鹽酸混勻，傾出清液，抽濾即得CuCl沉淀發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（4）為不引入雜質(zhì)，氯化亞銅酸洗采用的酸為鹽酸，根據(jù)氯化亞銅微溶于水、不溶于乙醇分析選擇洗滌劑；
（5）實(shí)驗(yàn)測得氯化亞銅蒸汽的相對分子質(zhì)量為199，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室為CuCl計(jì)算得到化學(xué)式；
（6）氯化亞銅在熱水中迅速與水反應(yīng)生成磚紅色固體為氧化亞銅，結(jié)合原子守恒配平書寫化學(xué)方程式．

解答 解：用工業(yè)廢渣（主要成分為Cu₂S和Fe₂O₃）制取氯化亞銅并同時(shí)生成電路板蝕刻液，廢渣焙燒硫化亞銅生成氧化銅、二氧化硫，二氧化硫通入氫氧化鈉溶液吸收得到亞硫酸鈉溶液，固體A主要為氧化銅和氧化鐵，加入稀鹽酸溶解得到氯化鐵溶液和氯化銅溶液，加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到氯化銅溶液和沉淀B為氫氧化鐵，亞硫酸鈉溶液和氯化銅溶液加入濃鹽酸抽濾得到氯化亞銅沉淀，洗滌得到固體粉末，沉淀B是氫氧化鐵溶解于濃鹽酸得到蝕刻液．
（1）固體A是硫化亞銅焙燒與氧氣反應(yīng)生成的氧化銅CuO和原廢液中的氧化鐵Fe₂O₃的混合物，提高溶解速率可以增大接觸面積，把A固體粉碎，升高溫度、增大鹽酸的濃度等措施，
故答案為：Fe₂O₃、CuO；將固體A粉碎為粉末；升高溫度，增大鹽酸的濃度等；
（2）沉淀B是溶液中氯化鐵加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH促進(jìn)鐵離子水解徹底生成氫氧化鐵沉淀，不宜將沉淀劑CuO改為NaOH溶液，其理由是NaOH溶液能與Cu²⁺反應(yīng)生成沉淀，避免銅離子沉淀，
故答案為：NaOH溶液與Cu²⁺反應(yīng)生成沉淀；
（3）在Na₂SO₃的水溶液中逐滴加入CuCl₂的水溶液中，再加入少量濃鹽酸混勻，傾出清液，抽濾即得CuCl沉淀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H^﹢，
故答案為：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；
（4）為不引入雜質(zhì)，氯化亞銅酸洗采用的酸為鹽酸，氯化亞銅微溶于水、不溶于乙醇，氯化亞銅在空氣中迅速被氧化，見光則分解，
選擇乙醇洗滌劑，有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化，
故答案為：鹽酸；醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化；
（5）實(shí)驗(yàn)測得氯化亞銅蒸汽的相對分子質(zhì)量為199，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室為CuCl計(jì)算（CuCl）n=199，n=2得到化學(xué)式Cu₂Cl₂，
故答案為：Cu₂Cl₂；
（6）氯化亞銅在熱水中迅速與水反應(yīng)生成磚紅色固體為氧化亞銅，結(jié)合原子守恒配平書寫化學(xué)方程式為：2CuCl+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂O↓+2HCl，
故答案為：2CuCl+H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂O↓+2HCl．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)的分離提純實(shí)驗(yàn)過程分析判斷、題干信息的應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的分析及其離子和化合物性質(zhì)的理解應(yīng)用等知識點(diǎn)，注意知識的遷移和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．