Question

氯化亚铜（CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：

回答下列问题：

（1）步骤①溶解温度应控制在60~70度，原因是_____________，加入硝酸铵的作用是_____________。

（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式_______________。

（3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_____________（写名称）。

（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是                               。

（5）准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于若两的FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol/L的K₂Cr₂O₇溶液滴定到终点，消耗K₂Cr₂O₇溶液b mL，反应中Cr₂O₇^2-被还原为Cr³⁺，样品中CuCl的质量分数为__________。

Answer

（1）温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解（2分）；在酸性环境下有氧化性（2分）；

（2）2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+（2分）；（3）硫酸（1分）；

（4）醇洗有利于加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化（2分）；（5）（2分）。

【解析】

试题分析：（1）溶解温度应控制在60-70℃，原因是温度过高铵盐受热会发生分解反应；硝酸铵在酸性环境中会反应产生硝酸，具有强的氧化性；（2）硝酸铜与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+；（3）由流程可知，经酸洗、水洗后得到硫酸铵，酸洗采用的酸是是硫酸，密度为防止CuCl溶解，不能加入硝酸等氧化性的酸，也不能加入盐酸，以防止引入新杂质；（4）步骤⑥为醇洗，因乙醇沸点低，易挥发，则用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化；（5）氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，根据方程式可得反应的关系式为6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-，由于n(Cr2O72-)= ab×10-3 mol，所以n(CuCl)=6n(Cr2O72-)= 6ab×10-3 mol，,则样品中CuCl的质量是m(CuCl)=99.5g/mol×6ab×10-3mol=0.597abg，则样品中CuCl的质量分数为。

【考点定位】考查物质制备工艺流程的知识。

【名师点睛】本题以物质制备为线索，考查了反应条件的控制、物质的作用、分离混合物的方法、反应的离子方程式的书写及物质含量的测定。在书写离子方程式水，若反应属于氧化还原反应，则应该符合电子守恒、电荷守恒、原子守恒，同时注意在酸性环境不可能存在大量OH-，同时在碱性溶液中不可能大量存在H+；当测定物质成分，发生的反应有多个步骤时，首先根据反应方程式得到已知物质与待求物质之间的关系式，然后利用关系式中相应物质的物质的量关系计算其物质的量，再根据n=m/M计算其质量，最后物质物质含量的计算式得到其质量分数。关系式法计算可以大大简化计算过程、步骤，同时增加了计算正确性。