Question

【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)，也用作催化劑和殺菌劑。以硫化銅精礦為原料生產(chǎn)CuCl的工藝如下：

已知CuCl難溶于醇和水，溶于c(Cl-)較大的體系[CuCl(s)+Cl-CuCl2-]，潮濕空氣中易水解氧化。

（1）步驟1開始前需要對(duì)硫化銅精礦進(jìn)行粉碎，目的是______；

（2）步驟1是“氧化酸浸”的過程，該過程生成藍(lán)色溶液和淺黃色沉淀，化學(xué)方程式是__________________________________；

（3）步驟2是溶解過程，溶解時(shí)反應(yīng)的離子方程式______；

（4）步驟3為主反應(yīng)，Cu+的沉淀率與加入的NH4Cl的量關(guān)系如圖所示。

①反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是______；

②比較c(Cu+)相對(duì)大�。�A點(diǎn)______C點(diǎn)（填“>”、“<”或“=”）；

③提高C點(diǎn)狀態(tài)混合物中Cu+沉淀率的措施是______；

（5）步驟4進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______；

（6）洗滌過程中不能用硝酸代替硫酸進(jìn)行“酸洗”，理由是______。

Answer 1

【答案】增大接觸面積、加快反應(yīng)速率、提高銅的浸出速率等合理性答案 CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O或Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O SO42- 或(NH4)2SO4 > 加水稀釋 過濾 HNO3具有強(qiáng)氧化性會(huì)把CuCl氧化

【解析】

H2O2在酸性條件下將CuS中的S2-氧化生成S單質(zhì)，其反應(yīng)方程式為：CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，CuSO4被還原生成Cu單質(zhì)；利用NO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，可氧化Cu單質(zhì)生成Cu2+，然后過濾，濾液中加入(NH4)2SO3和NH4Cl發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl，其離子反應(yīng)方程式為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+，得到的CuCl經(jīng)硫酸酸洗后再用乙醇洗滌，烘干得到CuCl。

（1）“氧化酸浸”前先將銅礦粉碎的目的是增大接觸面積，加快酸浸速率，提高銅的浸出率等，故答案為：增大接觸面積、加快反應(yīng)速率、提高銅的浸出速率等合理性答案。

（2）該過程生成藍(lán)色溶液和淺黃色沉淀，說明生成硫酸銅和硫單質(zhì)，H2O2在酸性條件下將CuS中的S2-氧化生成S單質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，故答案為：CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O。

（3）“溶解”過程中，利用NO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，可氧化Cu單質(zhì)生成Cu2+，離子反應(yīng)方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++

2NO↑+4H2O或Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O ，故答案為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O或Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 。

（4）①涉及反應(yīng)為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+，反應(yīng)中S元素化合價(jià)由+4價(jià)升高為+6價(jià)，被氧化，氧化產(chǎn)物為SO42-或(NH4)2SO4，故答案為：SO42- 或(NH4)2SO4。

②B點(diǎn)之前Cu+與Cl-形成CuCl的沉淀，B點(diǎn)時(shí)建立了CuCl(s) Cu+(aq)+Cl-(aq)，B點(diǎn)之后，c(Cl-)增大，部分CuCl(s)溶解，[CuCl(s)+Cl-CuCl2-]，但是平衡沒移動(dòng)，所以C點(diǎn)和B點(diǎn)的c(Cu+)相等，由于B點(diǎn)之前，CuCl(s)Cu+(aq)+Cl-(aq)平衡向右移動(dòng)，所以A點(diǎn)c(Cu+)大于B點(diǎn)，則A點(diǎn)c(Cu+)大于C點(diǎn)，故答案為：>。

③B點(diǎn)之后，c(Cl-)增大，部分CuCl(s)溶解，發(fā)生[CuCl(s)+Cl-CuCl2-]，沉淀減少，所以提高C點(diǎn)狀態(tài)混合物中Cu+沉淀率，可以加水稀釋，減少c(Cl-)，故答案為：加水稀釋。

（5）步驟4是固液分離，所以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是過濾，故答案為：過濾。

（6）硝酸具有強(qiáng)氧化性，可氧化CuCl，則不能用硝酸代替硫酸，故答案為：HNO3具有強(qiáng)氧化性會(huì)把CuCl氧化。