Question

【題目】一種以NH4Cl酸性蝕銅廢液[含NH4Cl，Cu(NH3)4Cl2、CuCl、CuSO4及鹽酸等]為原料制備CuCl并回收Cu(OH)2的工藝流程如圖：

已知：CuCl溶于濃鹽酸，難溶于水，不溶于乙醇。

回答下列問(wèn)題：

（1）“反應(yīng)1”中，NaCl、Cu與CuSO4反應(yīng)的離子方程式為__；生產(chǎn)中常將“過(guò)濾1”的濾渣返回到“反應(yīng)1”中，其目的是__。

（2）“水解”步驟中，溶液中的CuCl43-在加入大量水稀釋即可析出CuCl，原因是__(結(jié)合離子方程式，從平衡角度分析)。

（3）濕的CuCl在空氣中易被氧化為Cu2(OH)3Cl，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

（4）“反應(yīng)2”需加入的試劑X是__；“吹脫”出來(lái)的NH3可用于生產(chǎn)碳銨化肥，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

（5）測(cè)定產(chǎn)品中CuCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的步驟如下：稱取ag產(chǎn)品，加入稍過(guò)量的FeCl3溶液，待溶解后用鄰菲羅啉作指示劑，立刻用cmol·L-1的Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。則產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__(已知滴定反應(yīng)為Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋，列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】Cu+Cu2++8Cl-2CuCl43- 提高銅元素的利用率 CuCl43-CuCl+3Cl-，稀釋時(shí)，平衡向粒子數(shù)增多的方向移動(dòng)，即平衡右移 4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl或12CuCl+3O2+6H2O=4Cu2(OH)3Cl+4CuCl2 NaOH溶液 NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 ×100%

【解析】

NH4Cl酸性蝕銅廢液[含NH4Cl，Cu(NH3)4Cl2、CuCl、CuSO4及鹽酸等]，加入銅單質(zhì)和氯化鈉，生成CuCl43-，水解后生成CuCl，因CuCl溶于濃鹽酸，難溶于水，不溶于乙醇，故用乙醇除雜。

（1）“反應(yīng)1”中，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，NaCl、Cu與CuSO4反應(yīng)的離子方程式為Cu+Cu2++8Cl-2CuCl43-；濾渣含有銅元素，生產(chǎn)中常將“過(guò)濾1”的濾渣返回到“反應(yīng)1”中，其目的是提高銅元素的利用率。

（2）“水解”步驟中，溶液中的CuCl43-在加入大量水稀釋即可析出CuCl，原因是CuCl43-CuCl+3Cl-，稀釋時(shí)，平衡向粒子數(shù)增多的方向移動(dòng)，即平衡右移。

（3）濕的CuCl在空氣中易被氧化為Cu2(OH)3Cl，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl或12CuCl+3O2+6H2O=4Cu2(OH)3Cl+4CuCl2。

（4）過(guò)濾2的濾液中含有Cu2+ ，與堿反應(yīng)生成氫氧化銅，因此，“反應(yīng)2”需加入的試劑X是NaOH溶液；“吹脫”出來(lái)的NH3可用于生產(chǎn)碳銨化肥，即化肥中含有銨根和碳元素，碳元素多為碳酸根，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3+H2O+CO2=NH4HCO3。

（5）已知滴定反應(yīng)為Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋，用cmol·L-1的Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，即該反應(yīng)消耗了0.01cVmol的亞鐵離子，產(chǎn)品中CuCl與氯化鐵的反應(yīng)為CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2+ +Cl-，即產(chǎn)品中CuCl的物質(zhì)的量為0.01cVmol，產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%。