Question

7．氯化亞銅在工業上應用廣泛．利用反應Cu²⁺+Cu+2Cl^-=2CuCl制氯化亞銅的流程如圖1．氯化亞銅（CuC1）為白色晶體，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，微溶于水，在空氣中會被迅速氧化，能溶于濃鹽酸，并生成配合物，該配合物加水稀釋后會重新析出CuCl沉淀．

實驗藥品：銅絲20g、氯化銨20g、65% 硝酸10mL、36%鹽酸15mL、水．
（1）反應①的化學方程式為NH₄[CuCl₂]=CuCl↓+NH₄Cl．
（2）析出的CuCl晶體要立即用無水乙醇洗滌，然后真空干燥、冷卻，密封包裝．真空干燥，密封包裝的
目的是加快乙醇和水的蒸發，防止CuCl被空氣氧化．
（3）工業化生產時，乙醇可通過蒸餾方法回收并循環利用，而NH₄Cl、HNO₃（填化學式）可直接循環利用．
（4）實驗室用圖2裝置制備CuCl．實驗開始時，溫度計顯示反應液溫度低于室溫，主要原因是氯化銨溶于水吸收大量熱量，造成反應液溫度降低，電爐加熱升溫至50℃時停止加熱，反應快速進行，燒瓶上方氣體顏色逐漸由無色變為紅棕色，從環保角度考慮，當燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變為無色時才能停止通入氧氣．
（5）氯化亞銅在工業上也可以利用酸性電鍍廢液（主要含Cu²⁺、Fe³⁺）制得高濃度硫酸銅溶液后，加入鐵粉、氯化鈉生成CuCl．反應的離子反應方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺．CuCl產率與混合液pH的關系如圖3，析出CuCl晶體時的最佳pH在3左右．

Answer 1

分析 （1）依據流程分析NH₄[CuCl₂]分解產物過濾后得到濾液為氯化銨，固體為CuCl；
（2）由題給信息可知CuCl微溶于水，不溶于乙醇，在空氣中會被迅速氧化；
（3）依據乙醇沸點低利用蒸餾方法回收利用，制備過程中的氯化銨和硝酸直接利用；
（4）制備氯化亞銅所用的原料中含有氯化銨溶解過程中吸熱，生成的紅棕色氣體二氧化氮污染氣體不能排放，需要通入氧氣至恰好吸收生成硝酸循環使用；
（5）在硫酸銅溶液中加入氯化鈉、鐵，發生氧化還原反應生成CuCl；由圖可知，析出CuCl沉淀的最佳pH應為CuCl的產率最大，且氫氧化鐵雜質較少．

解答 解：（1）NH₄[CuCl₂]分解產物過濾后得到濾液為氯化銨，固體為CuCl，反應的化學方程式為NH₄[CuCl₂]=CuCl↓+NH₄Cl，
故答案為：NH₄[CuCl₂]=CuCl↓+NH₄Cl；
（2）由題給信息可知CuCl微溶于水，不溶于乙醇，在空氣中會被迅速氧化，為防止氧化應隔絕空氣，在干燥、真空環境中可加快乙醇和水的蒸發，
故答案為：加快乙醇和水的蒸發，防止CuCl被空氣氧化；
（3）根據乙醇的沸點較低，可以利用蒸餾的方法回收乙醇循環利用，反應過程中的氯化銨和硝酸可以在混合液中 直接利用，
故答案為：蒸餾；HNO₃；
（4）制備氯化亞銅所用的原料為Cu、HCl、NH₄Cl、HNO₃、H₂O，其中含有氯化銨溶解過程中吸熱，反應過程中生成的紅棕色氣體二氧化氮污染氣體不能排放，需要通入氧氣至恰好吸收生成硝酸循環使用，4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，
故答案為：氯化銨溶于水吸收大量熱量，造成反應液溫度降低；燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變為無色；
（5）在硫酸銅溶液中加入氯化鈉、鐵，發生氧化還原反應生成CuCl，發生2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺；由圖可知，析出CuCl沉淀的最佳pH應為CuCl的產率最大，且氫氧化鐵雜質較少，應約為3左右，故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺；3．

點評 本題考查了物質制備的流程分析和反應產物判斷，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握反應條件、反映實際的選擇，反應過程中物質循環利用的綠色化學思想，題目難度中等．