15.氯化亞銅是重要的銅鹽系列化工產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于石油化工、紡織印染、顏料、醫(yī)藥、電鍍、有機合成等行業(yè).以工業(yè)海綿銅為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)硫酸銅進而生產(chǎn)氯化亞銅.海綿銅的主要成分是CuO和Cu,生產(chǎn)工藝流程圖如下.

思考并回答下列問題.
(1)生產(chǎn)原理:
①溶解時生成的還原產(chǎn)物在酸性溶液中穩(wěn)定存在,請寫出此時的氧化還原反應(yīng)離子方程式:4Cu+10H++NO3-=4Cu2++NH4++3H2O.
②還原氯化:2CuSO4+(NH42SO3+2NH4Cl+H2O═2CuCl↓+2(NH42SO4+H2SO4
(2)得到副產(chǎn)品的化學式為(NH42SO4;
(3)生產(chǎn)后階段,從濾液獲得副產(chǎn)品的步驟:①蒸發(fā)濃縮②冷卻結(jié)晶③過濾④洗滌 ⑤干燥.
(4)產(chǎn)品的洗滌方法是,先用pH=2的稀H2SO4洗,后用95%的酒精洗.酒精洗的目的是酒精易揮發(fā),快速得到干燥CuCl產(chǎn)品,防止被氧化;請設(shè)計簡單實驗方案,檢驗稀H2SO4洗時是否洗干凈:取最后一次洗滌液于試管中,加入氫氧化鈉固體并加熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體,則樣品未洗滌干凈,否則洗滌干凈.
(5)定量分析:
稱取2.000g CuCl樣品(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),溶于一定量的0.5000mol•L-1FeCl3溶液中,加水稀釋至200mL得到溶液,取20.00mL 用0.1000mol•L-1的Ce(SO42溶液滴定到終點,消耗20.00mLCe(SO42
①此實驗涉及溶液配制與定量滴定的基本操作中,合理的是BC;

②有關(guān)反應(yīng)式:Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-      Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+
則樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)99.50%.

分析 海綿銅加入硫酸和硝酸銨溶解得到溶液主要是硫酸銅,硫酸銨等,加入亞硫酸銨還原硫酸銅加入氯化銨氯化發(fā)生反應(yīng)2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH42SO4+H2SO4,過濾得到固體為CuCl,濾液主要是硫酸銨和硫酸;
(1)溶解時生成的還原產(chǎn)物在酸性溶液中穩(wěn)定存在,銅在硝酸銨和硫酸溶液中被硝酸氧化生成銅離子,硝酸根離子被還原為銨根離子;
(2)上述分析可知濾液主要是硫酸銨和硫酸,得到副產(chǎn)品為硫酸銨;
(3)從硫酸銨溶液中獲得硫酸銨晶體,可以經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等步驟;
(4)得到的CuCl經(jīng)硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗滌,酒精易揮發(fā),用酒精洗滌CuCl產(chǎn)品,可快速除去固體表面的水分,防止水解、氧化,檢驗稀H2SO4洗時是否能洗干凈,是取最后一次洗滌液檢驗是否含有硫酸銨,檢驗銨根的存在設(shè)計實驗檢驗;
(5)溶液配制時,向容量瓶中轉(zhuǎn)稱溶液時,溶液不能沾到容量瓶刻度線上面,在打開酸式滴定管活塞時,要把活塞放在手心的位置,手指從另一側(cè)打開活塞,由兩個方程式可得到Ce4+~Fe2+~CuCl,n(Ce4+)=0.1000mol•L-1×0.02L=0.002mol,則2.000g樣品中含有n(CuCl)=10×0.002mol=0.02mol,求出質(zhì)量代入質(zhì)量分數(shù)公式計算.

解答 解:(1)銅在硝酸銨和硫酸溶液中被硝酸氧化生成銅離子,硝酸鋇還原為銨根離子,此時的氧化還原反應(yīng)離子方程為4Cu+10H++NO3-=4Cu2++NH4++3H2O,
故答案為:4Cu+10H++NO3-=4Cu2++NH4++3H2O;
(2)上述分析可知濾液主要是硫酸銨和硫酸,得到副產(chǎn)品為硫酸銨,故答案為:(NH42SO4;
(3)從硫酸銨溶液中獲得硫酸銨晶體,可以經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等步驟,故答案為:過濾;
(4)由流程可知,經(jīng)酸洗、水洗后得到硫酸銨,則應(yīng)加入硫酸,為防止CuCl溶解,不能加入硝酸等氧化性酸,也不能加入鹽酸,防止引入新雜質(zhì),產(chǎn)品的洗滌方法是先用pH=2的稀H2SO4洗,后用95%的酒精洗,因乙醇沸點低,易揮發(fā),則用乙醇洗滌,可快速除去固體表面的水分,防止水解、氧化,檢驗稀H2SO4洗時是否能洗干凈,可以取最后一次洗滌液于試管中,加入氫氧化鈉固體并加熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體,則樣品未洗滌干凈,否則洗滌干凈;
故答案為:酒精易揮發(fā),快速得到干燥CuCl產(chǎn)品,防止被氧化;取最后一次洗滌液于試管中,加入氫氧化鈉固體并加熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體,則樣品未洗滌干凈,否則洗滌干凈;
(5)①溶液配制時,向容量瓶中轉(zhuǎn)稱溶液時,溶液不能沾到容量瓶刻度線上面,在打開酸式滴定管活塞時,要把活塞放在手心的位置,手指從另一側(cè)打開活塞,
故選BC;
②Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+可得到Ce4+~Fe2+~CuCl,n(Ce4+)=0.1000mol•L-1×0.02L=0.002mol,則2.000g樣品中含有n(CuCl)=10×0.002mol=0.02mol,質(zhì)量m(CuCl)=0.02mol×99.5g/mol=1.99g,因此樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{1.99g}{2.000g}$×100%=99.50%,
故答案為:99.50%.

點評 本題考查了銅及其化合物性質(zhì)的理解應(yīng)用,主要是物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)產(chǎn)物的判斷,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.X、Y、Z、M、W為五種短周期元素.X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素,且最外層電子數(shù)之和為15;X與Z可形成XZ2分子;Y與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀況下的密度為0.76g•L-1,W在短周期主族元素中原子半徑最大.下列說法不正確的是( 。
A.原子半徑:W>Y>M
B.由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵,又有共價鍵
C.W和Z形成的化合物中陰、陽離子物質(zhì)的量之比均為1:2
D.由X元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.下列化學實驗事實及其解釋正確的是( 。
A.將飽和氯水滴到淀粉碘化鉀試紙上,如果試紙先變藍后變白,說明氯氣具有氧化性和漂白性
B.向Na2S2O3稀溶液中加入稀硫酸,發(fā)生如下反應(yīng):S2O32-+2H+═SO2↑+S↓+H2O,利用產(chǎn)生渾濁的快慢或產(chǎn)生氣泡的快慢可以測定該反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率
C.乙酸乙酯中少量乙醇雜質(zhì)可加水除去,其原理與溴水中加四氯化碳萃取溴類似
D.將SO2通入品紅溶液中,品紅溶液褪色,加熱褪色后的溶液,恢復(fù)紅色,說明亞硫酸不穩(wěn)定

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.下列說法正確的是( 。
A.用高錳酸鉀溶液滴定Na2SO3溶液至終點:滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液恰好由紫色變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色
B.通常用產(chǎn)生氣泡的快慢,比較不同條件下Na2S2O3溶液與稀硫酸反應(yīng)速率
C.潤洗酸式滴定管時應(yīng)從滴定管上口加入3~5mL所要盛裝的酸溶液,傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管,使液體潤濕其內(nèi)壁,再從下口放出,重復(fù)2~3次
D.用標準NaOH溶液滴定鹽酸,滴定管尖嘴部分在滴定前無氣泡,滴定終點時出現(xiàn)氣泡,則測定結(jié)果將偏大

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.下列說法正確的是(  )
A.丙烯酸(CH2=CHCOOH)和山梨酸(CH3CH=CHCH=CHCOOH)不是同系物,它們與氫氣充分反應(yīng)后的產(chǎn)物也不是同系物
B.分子式為C7H16的有機物中有三種不同化學環(huán)境的氫原子,此有機物一定是2,4-二甲基戊烷或3,3-二甲基戊烷
C.完全燃燒等質(zhì)量的甲醛、乙酸、葡萄糖、蔗糖消耗的氧氣量相等
D.還原性染料靛藍的結(jié)構(gòu)簡式為:,它的分子式是:C16H10N2O2

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.某溶液中可能含有OH-、CO32-、AlO2-、SiO32-、SO42-、HCO3-、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等離子.當向該溶液中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸溶液時,發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨鹽酸溶液的體積變化的圖象如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.原溶液中一定含有的陰離子是:OH-、SiO32-、AlO2-、CO32-
B.反應(yīng)最后形成的溶液中的溶質(zhì)只有NaCl
C.原溶液中一定含有Na2SO4 和NaOH
D.原溶液中含有CO32-與AlO2-的物質(zhì)的量之比為1:1

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.實驗室里用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4),其過程如下:下列選項正確的是( 。
A.過程①中,F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的化學方程式是4FeS+3O2+6H2SO4═2Fe2(SO43+6H2O+4S
B.過程②中產(chǎn)生的氣體會對大氣造成污染,可選用蒸餾水吸收
C.過程③中,需要加入的物質(zhì)名稱是稀硫酸
D.過程④中的實驗操作是蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻、過濾、洗滌

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.在強酸性溶液中可以大量共存的離子組是(  )
A.K+、NO3ˉ、HCO3ˉ、ClˉB.SO42-、Mg2+、Clˉ、Na+
C.SO42-、Na+、Mg2+、CH3COOˉD.Clˉ、AlO2ˉ、K+、NH4+

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.可用于分離或者提純物質(zhì)的方法有:A.升華 B.加熱分解 C.洗氣 D.過濾下列各組混合物的分離或提純應(yīng)選用上述哪種方法最合適?(填序號)
(1)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3顆粒,用D.
(2)除去O2中少量的水蒸氣,用C.
(3)除去固體碘中混有的少量NaI,用A.
(4)除去KCl中的KClO3,用B.

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