Question

氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl是白色固体，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。以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺过程如下：

回答下列问题：

（1）CuS精矿经250 ℃低温焙烧后生成CuO，步骤②中主要反应的离子方程式是              。

（2）步骤③先加NaCl、通入SO₂时无沉淀，加水稀释就产生大量白色沉淀，其原因是                。

（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）；步骤⑥醇洗的作用是                     。

（4）已知25℃，101 kPa时：S(s)＋O₂(g)==SO₂(g)   ∆H＝-296.8 kJ/mol

2Cu(s)＋O₂(g)==2CuO(s)  ∆H＝-314.6 kJ/mol

Cu(s)＋S(s)==CuS(s)  ∆H＝-53.1 kJ/mol

步骤①中CuS与O₂反应的热化学方程式是                       。

（5）CuS晶胞结构如图所示，其中含有硫原子的数目是            。

（6）假设上述①～③步反应完全转化，④～⑦步操作共损失产品3.5%，反应生成的硫酸全部被循环利用，则生产100 kg 96.5%的CuCl（M_r＝99.0）产品，除循环利用之外，需要处理的尾气中含SO₂               m³（标准状况）。

Answer

（1）CuO＋2H+==Cu2+＋H2O；

（2）CuCl可溶于氯离子浓度较大的体系，难溶于水；

（3）硫酸； 快速去除CuCl表面的水分，防止其水解氧化；

（4）2CuS(s)＋3O2(g) ==2CuO(s)＋2SO2(g) ΔH＝-802.0 kJ/mol ；

或CuS(s)＋O2(g) ==CuO(s)＋SO2(g) ΔH＝-401.0 kJ/mol

（5）2； （6）11.3；

【解析】

试题分析：（1）CuS精矿经250 ℃低温焙烧后生成CuO，所以CuO与H2SO4反应，离子方程式为：

CuO＋2H+==Cu2+＋H2O ；

（2）题中已讲白色固体CuCl，难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，所以原因为CuCl可溶于氯离子浓度较大的体系，难溶于水；

（3）根据第二步酸浸使用的是硫酸，故酸洗也用硫酸；因为CuCl在潮湿空气中易水解氧化，所以醇洗可快速去除CuCl表面的水分，防止其水解氧化；

（4）把题中的三个热化学方程式按顺序编号为①②③，把①×2-③×2+②即得：

2CuS(s)＋3O2(g) ==2CuO(s)＋2SO2(g) ΔH＝-802.0 kJ/mol ；

或CuS(s)＋O2(g) ==CuO(s)＋SO2(g) ΔH＝-401.0 kJ/mol ；（5）硫原子的数目为：8×+1=2 ；

（6）第三步中：2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+Na2SO4+2H2SO4 , 可知2CuSO4～SO2 ，CuS中的硫一半变成SO2后被吸收，又④～⑦步操作共损失产品3.5%，故需要处

理的尾气中含SO2 为××22.4×10-3≈11.3m3 。

考点：考查了工业流程、盖斯定律、晶体结构以及计算的相关知识