Question

（15分）氯化亞銅（CuCl）是一種白色固體，微溶于水，不溶于酒精。研究該物質(zhì)的應用新領(lǐng)域、生產(chǎn)新方法及生產(chǎn)過程中的環(huán)保新措施都具有重要意義。

（1）鎂—氯化亞銅海水電池，可用于魚雷上。該電池被海水激活時，正極導電能力增強，同時產(chǎn)生氣泡，則正極上被還原的物質(zhì)有 、 （填化學式）。

（2）工業(yè)上以銅作催化劑，氯代甲烷和硅粉反應合成甲基氯硅烷的過程中產(chǎn)生大量廢渣（主要成分為硅粉、銅、碳等）。某課外小組以該廢渣為原料制CuCl，流程示意圖如下：

回答下列問題：

①氯代甲烷有4種，其中屬于重要工業(yè)溶劑的是 （寫出化學式）。

②“還原”階段，SO32－將Cu2＋還原得[CuCl2]－，完成下列離子方程式。

Cu2＋+Cl－+SO32－+ ＝[CuCl2]－+ +

③在稀釋過程中存在下列兩個平衡：

ⅰ.[CuCl2]－CuCl＋Cl－ K＝2.32

ⅱ.CuCl(s)Cu+(aq)＋Cl－ Ksp＝1.2×10－6

當[CuCl2]－完成轉(zhuǎn)化時（c([CuCl2]－)≤1.0×10－5 mol·L－1），溶液中c(Cu＋)≥ 。

④獲得CuCl晶體需經(jīng)過濾、洗滌、干燥。洗滌時，常用無水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑的優(yōu)點是 （寫一點）。

（3）工業(yè)生產(chǎn)CuCl過程中產(chǎn)生濃度為2～3 g·L－1的含銅廢水，對人及環(huán)境都有較大的危害，必須進行回收利用。用萃取法富集廢水中的銅，過程如下：

①實驗室完成步驟ⅰ時，依次在分液漏斗中加入曝氣后的廢水和有機萃取劑，經(jīng)振蕩并 后，置于鐵架臺的鐵圈上靜置片刻，分層。分離上下層液體時，應先 ，然后打開活塞放出下層液體，上層液體從上口倒出。

②寫出步驟ⅱ的離子方程式： 。

Answer 1

（1）CuCl、H2O（或H＋）（各1分，共2分） （2）①CHCl3或CCl4（任寫一個就得分，1分）

②2Cu2＋＋4Cl－＋1SO32－＋1 H2O ＝2[CuCl2]－＋1 SO42－ ＋2 H＋ （3分）

③5.17×10-2mol·L-1 （2分） ④避免CuCl溶于水而損失（或其他合理答案）（2分）

（3）①放氣（1分） 打開上口玻璃塞（或使塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔）（1分）

②R2Cu＋2H＋＝Cu2＋＋2RH（3分）

【解析】

試題分析：（1）鎂是活潑的金屬，因此在鎂—氯化亞銅海水電池中鎂是負極，失去電子，正極得到電子，發(fā)生還原反應。該電池被海水激活時，正極導電能力增強，同時產(chǎn)生氣泡，該氣體應該是氫氣，這說明正極上得到電子的物質(zhì)有CuCl、H2O（或H＋）。

（2）①氯代甲烷有4種，其中屬于重要工業(yè)溶劑的是CHCl3或CCl4。

②根據(jù)方程式可知，在反應中銅元素的化合價從＋2價降低到+1價，得到1個電子。硫元素的化合價從+4價升高到+6價，失去2個電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是2:1.根據(jù)原子守恒和電荷守恒可知，反應前還有水參加，反應后還有氫離子生成，因此配平后的離子方程式為2Cu2＋＋4Cl－＋SO32－＋H2O ＝2[CuCl2]－＋SO42－ ＋2H＋。

③根據(jù)方程式可知K＝、Ksp＝c(Cu＋)·c(Cl－)，則c(Cu＋)＝ ，因此（c([CuCl2]－)≤1.0×10－5 mol·L－1），溶液中c(Cu＋)≥5.17×10-2mol·L-1。

④CuCl在有機溶劑中的溶解度小能，用無水乙醇代替蒸餾水可以避免CuCl溶于水而損失。

（3）①在振蕩過程中有關(guān)隨時放氣。分液時應該打開上口玻璃塞（或使塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔）。

②銅離子與氫離子交換加入水層，因此反應的離子方程式為R2Cu＋2H＋＝Cu2＋＋2RH。

考點：考查原電池應用、氧化還原反應配平、溶解平衡、萃取分液以及離子方程式的書寫

考點分析： 考點1：氧化還原反應 考點2：溶解平衡 考點3：離子濃度比較 考點4：原電池 考點5：物質(zhì)的分離、除雜和提純 考點6：物質(zhì)的檢驗和鑒別 試題屬性

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