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氯化亞銅(CuCl)是重要的銅鹽系列產(chǎn)品,某學習小組用海綿銅制取氯化亞銅的流程如圖:
CuCl難溶于水和乙醇,易溶于Cl-濃度較大的體系(CuCl+Cl-?
C
u
C
l
-
2
)。
Ⅰ.海綿銅的溶解
經(jīng)觀察,海綿銅(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”過程中未產(chǎn)生氣泡,反應原理為:
反應①:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(較快);
反應②:(較慢)
(1)寫出反應②的化學方程式
4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH42SO4+3H2O
4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH42SO4+3H2O

(2)實驗過程中,測得不同溫度下浸出液中Cu2+的質(zhì)量濃度如圖1所示。圖中顯示在第1h內(nèi)銅的浸出率較大,其原因是
反應初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率較快
反應初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率較快
。
Ⅱ.氯化亞銅的制備
利用海綿銅“溶解”后的溶液與(NH42SO3、NH4Cl反應,可制備氯化亞銅,裝置如圖2所示。
(3)“還原”過程中一般采用
n
[
N
H
4
2
S
O
3
]
n
C
u
2
+
=0.6最為適宜,原因是
(NH42SO3稍過量,保證Cu2+反應完全且防止CuCl被氧化
(NH42SO3稍過量,保證Cu2+反應完全且防止CuCl被氧化

(4)下表是氯化銨用量
[
n
N
H
4
C
l
n
C
u
2
+
]
與Cu2+沉淀率的關系如下表所示,Cu2+沉淀率在比值為1.1時最大的原因是
比值小于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl會轉(zhuǎn)化為
C
u
C
l
-
2
而溶解
比值小于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl會轉(zhuǎn)化為
C
u
C
l
-
2
而溶解
。
n
N
H
4
C
l
n
C
u
2
+
0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3
Cu2+沉淀率/% 35.3 73.2 85.2 91.3 79.2 65.4
(5)“酸洗”步驟中,最合適選用的試劑是
稀硫酸
稀硫酸
(寫酸的名稱)。
Ⅲ.氯化亞銅的提純
(6)已知:
C
u
C
l
2
-
3
水解可生成CuCl。溫度、pH對CuCl產(chǎn)率的影響如圖所示。
請根據(jù)以上信息,設計由CuCl、Cu和CuO的混合固體中提純CuCl的實驗方案:
邊攪拌邊向樣品中加入飽和NaCl溶液至固體不再溶解,過濾;控制溫度在60℃左右,向濾液中滴加0.1mol?L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁熱過濾,乙醇洗滌,真空干燥箱中干燥
邊攪拌邊向樣品中加入飽和NaCl溶液至固體不再溶解,過濾;控制溫度在60℃左右,向濾液中滴加0.1mol?L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁熱過濾,乙醇洗滌,真空干燥箱中干燥
。(實驗中須使用的試劑與儀器:飽和NaCl溶液、0.1mol?L-1的H2SO4溶液、乙醇、真空干燥箱)

【答案】4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH42SO4+3H2O;反應初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率較快;(NH42SO3稍過量,保證Cu2+反應完全且防止CuCl被氧化;比值小于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl會轉(zhuǎn)化為
C
u
C
l
-
2
而溶解;稀硫酸;邊攪拌邊向樣品中加入飽和NaCl溶液至固體不再溶解,過濾;控制溫度在60℃左右,向濾液中滴加0.1mol?L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁熱過濾,乙醇洗滌,真空干燥箱中干燥
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:77引用:3難度:0.6
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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