氯化亚铜(CuCl)是重要的铜盐系列产品,某学习小组用海绵铜制取氯化亚铜的流程如图:
CuCl难溶于水和乙醇,易溶于Cl-浓度较大的体系(CuCl+Cl-⇌CuCl-2)。
Ⅰ.海绵铜的溶解
经观察,海绵铜(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”过程中未产生气泡,反应原理为:
反应①:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(较快);
反应②:(较慢)
(1)写出反应②的化学方程式 4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O。
(2)实验过程中,测得不同温度下浸出液中Cu2+的质量浓度如图1所示。图中显示在第1h内铜的浸出率较大,其原因是 反应初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率较快反应初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率较快。
Ⅱ.氯化亚铜的制备
利用海绵铜“溶解”后的溶液与(NH4)2SO3、NH4Cl反应,可制备氯化亚铜,装置如图2所示。
(3)“还原”过程中一般采用n[(NH4)2SO3]n(Cu2+)=0.6最为适宜,原因是 (NH4)2SO3稍过量,保证Cu2+反应完全且防止CuCl被氧化(NH4)2SO3稍过量,保证Cu2+反应完全且防止CuCl被氧化。
(4)下表是氯化铵用量[n(NH4Cl)n(Cu2+)]与Cu2+沉淀率的关系如下表所示,Cu2+沉淀率在比值为1.1时最大的原因是 比值小于1.1时,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1时,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl会转化为CuCl-2而溶解比值小于1.1时,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1时,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl会转化为CuCl-2而溶解。
C
u
C
l
-
2
n
[
(
N
H
4
)
2
S
O
3
]
n
(
C
u
2
+
)
[
n
(
N
H
4
C
l
)
n
(
C
u
2
+
)
]
C
u
C
l
-
2
C
u
C
l
-
2
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 |
稀硫酸
稀硫酸
(写酸的名称)。Ⅲ.氯化亚铜的提纯
(6)已知:
C
u
C
l
2
-
3

请根据以上信息,设计由CuCl、Cu和CuO的混合固体中提纯CuCl的实验方案:
边搅拌边向样品中加入饱和NaCl溶液至固体不再溶解,过滤;控制温度在60℃左右,向滤液中滴加0.1mol⋅L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁热过滤,乙醇洗涤,真空干燥箱中干燥
边搅拌边向样品中加入饱和NaCl溶液至固体不再溶解,过滤;控制温度在60℃左右,向滤液中滴加0.1mol⋅L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁热过滤,乙醇洗涤,真空干燥箱中干燥
。(实验中须使用的试剂与仪器:饱和NaCl溶液、0.1mol⋅L-1的H2SO4溶液、乙醇、真空干燥箱)【考点】制备实验方案的设计.
【答案】4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O;反应初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率较快;(NH4)2SO3稍过量,保证Cu2+反应完全且防止CuCl被氧化;比值小于1.1时,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1时,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl会转化为而溶解;稀硫酸;边搅拌边向样品中加入饱和NaCl溶液至固体不再溶解,过滤;控制温度在60℃左右,向滤液中滴加0.1mol⋅L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁热过滤,乙醇洗涤,真空干燥箱中干燥
C
u
C
l
-
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:82引用:3难度:0.6
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(5)煅烧A的反应方程式是
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