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          氯化亞銅(CuCl)是重要的銅鹽系列產品,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
          經觀察,海綿銅(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”過程中未產生氣泡,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+的質量濃度如圖1所示。圖中顯示在第1h內銅的浸出率較大,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產率的影響如圖所示。
          請根據以上信息,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】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:82引用:3難度:0.6
          相似題
          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).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)根據下表數據:
            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+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            (5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,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量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布: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硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質).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)根據下表數據:
            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+已經除盡的試劑是
             

            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             

            (5)煅燒A的反應方程式是
             

            (6)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,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量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布: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硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).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)根據下表數據:
            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+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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