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20.氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業.CuCl難溶于水,可溶于氯離子濃度較大的體系.以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術生產CuCl的工藝過程如圖1:

回答下列問題:
(1)步驟①溶解溫度應控制在60~70℃,原因是溫度低溶解速率慢,溫度過高銨鹽分解.
(2)寫出步驟 ③中反應生成CuCl的離子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+.已知NH4Cl、Cu2+的物質的量之比[$\frac{n(N{H}_{4}Cl)}{n(C{u}^{2+})}$]與Cu2+沉淀率的關系如圖2所示,當氯化銨用量增加到一定程度后氯化亞銅的沉淀率減少,其可能的原因是生成的CuCl又溶解于氯化銨溶液中.
(3)氯化亞銅的純度測定:稱取樣品0.50g置于預先放入玻璃珠50粒和10ml過量的FeCl3溶液250ml的錐形瓶中,不斷搖動,玻璃珠的作用是加速樣品溶解.待樣品溶解后,立即用物質的量濃度為0.05mol•L-1的K2Cr2O7溶液與之完全反應,一共用去K2Cr2O7溶液 16.00ml.試計算CuCl純度(寫出計算過程).
已知:
CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O.

分析 酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸銅,過濾后在濾液中加入亞硫酸銨發生氧化還原反應生成CuCl,發生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+,得到的產品CuCl,經硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗滌,烘干得到氯化亞銅,據此分析.

解答 解:酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸銅,過濾后在濾液中加入亞硫酸銨發生氧化還原反應生成CuCl,發生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+,得到的CuCl經硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗滌,烘干得到氯化亞銅.
(1)溶解溫度應控制在60-70℃,原因是溫度低溶解速度慢,溫度過高銨鹽分解;
故答案為:溫度低溶解速率慢,溫度過高銨鹽分解;
(2)步驟③中銅離子與亞硫酸銨發生氧化還原反應生成CuCl,發生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+,當氯化銨用量增加到一定程度后氯化亞銅的沉淀率減少,原因是生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中;
故答案為:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+;生成的CuCl又溶解于氯化銨溶液中;
(3)不斷搖動玻璃珠的目的是加速樣品的溶解;
故答案為:加速樣品溶解;
n(Cr2O72-)=0.05mol•L-1×1.6×10-2L=8×10-4mol
6CuCl--------------------------Cr2O72-
6                     1
n (CuCl)               8×10-4mol
n (CuCl)=4.8×10-3mol
ω(CuCl)=$\frac{4.8×1{0}^{-3}mol×99.5g/mol}{0.5g}×100%$=95.52%;
答:CuCl純度為95.52%.

點評 本題考查物質的制備實驗,為高頻考點,側重于學生的分析能力、實驗能力的考查,注意把握物質的性質以及反應流程,題目難度中等,注意習題中信息應用.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.NA表示阿伏加德羅常數的值.下列說法中,正確的是(  )
①常溫下,15g甲醛()中含有的共用電子對總數為2NA
②常溫常壓下,18g D2O中含有的電子總數為10NA
③將l 00mL 0.1mol•L-1的FeCl3溶液滴入沸水中,可制得Fe(OH)3膠粒0.0l NA
④在反應KIO3+6HI═KI+3I2+3H2O中,每生成3mol I2轉移的電子數為5NA
⑤電解精煉銅時,當電路中轉移NA個電子,陽極溶解32g銅
⑥1.7g的羥基與1.7g的氫氧根離子所含電子數均為0.9NA
A.①④B.③④C.②⑥D.②⑤

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.將28g鐵粉和8g硫粉混合隔絕空氣加熱,在反應后的物質中加足量鹽酸,可生成標況下氣體體積為(  )
A.11.2LB.5.6LC.8.4LD.14L

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

8.常溫下,下列說法正確的是(  )
A.將pH=5的HCl 溶液稀釋1000倍后pH變為8
B.將pH=8的NaOH溶液稀釋1000倍后pH變為6
C.將 pH=2的HCl 溶液加熱蒸發,體積變為原來的$\frac{1}{10}$,pH變為1
D.將pH=3的醋酸溶液稀釋100倍后,pH<5

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.下列敘述錯誤的是(  )
A.加入肥皂液產生渾濁的水是硬水
B.軟水不一定是純水
C.硬水中的鈣、鎂離子通過加熱煮沸可以完全沉下
D.硬水加入石灰一純堿后生成Mg(OH)2和CaCO3沉淀;利用離子交換劑也可把硬水軟化

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.化學與環境密切相關,下列說法錯誤的是(  )
A.酸雨是指pH<5.6的雨水
B.二氧化碳大量排放會造成溫室效應
C.白色污染會造成“水華”和“赤潮”
D.燃煤中摻入生石灰能有效減少SO2的排放

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

12.用圖示簡易裝置可以進行某些氮氧化物氣體的制取、收集及性質檢驗.
(1)實驗前檢查裝置氣密性的方法是將導管b的下端浸人水中,用手握緊試管a,捂熱后,導管口會有氣泡冒出,松開手后,導管b中有一段水柱,則證明裝罝氣密性良好.
(2)拔開試管a的橡皮塞,加入10mL6mol•L-1稀硝酸和1g薄銅片后,立即將帶有導管的橡皮塞塞緊試管口.請寫出試管a、導管b和試管c發生反應的化學方程式:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO.
(3)從反應開始到反應結束,預計在試管a中可觀察到的現象為銅片逐漸溶解,有無色氣泡產生,試管a上部空氣由無色變為紅棕色,又逐漸變為無色,試管a中的溶液由無色逐漸變為淺藍色.
(4)反應開始時,可觀察到導管b中的水面先沿導管b慢慢上升到一定高度,然后又回落,繼而有氣泡從管口冒出.反應開始時,導管中水面先上升的原因是反應開始時,產生的NO和試管上部的O2反應生成NO2,NO2溶于水,使裝置內的氣體壓強減小,故導管口的水面上升一段高度.
(5)待試管c收集滿氣體后,用拇指堵住管口,從水槽中取出.接著將管口朝上,松開拇指,片刻后,再將管口堵住,慢慢將試管倒置回水槽中.此時可觀察到的現象是試管中水面會上升一段高度,氣體由紅棕色逐漸變為無色.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.下列說法正確的是(  )
A.△H<0、△S>0的反應在溫度低時不能自發進行
B.NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ/mol能自發進行,原因是體系有自發地向混亂度增大的方向轉變的傾向
C.因為焓變和熵變都與反應的自發性有關,因此焓變或熵變均可以單獨作為反應自發性的判據
D.化學反應的限度不可以通過改變條件而改變

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.下列金屬中,既能與酸反應又能與堿反應的是(  )
A.B.C.D.

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同步練習冊答案
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