Question

3．CuCl是應用廣泛的有機合成催化劑，也在染料工業(yè)中用作實效型氣體吸收劑．利用廢舊印刷電路板制氯化亞銅可減少污染、實現資源再生．請回答下列問題：
（1）工業(yè)制備CuCl需要配制質量分數為20.0%的CuSO₄溶液（密度為1.2g•cm^-3），配制該溶液所需CuSO₄•5H₂O與H₂O的質量之比為5：11，所得溶液的物質的量濃度為1.5mol/L．
（2）工業(yè)檢測CuCl產品的純度需要80mL 0.5mol/L的FeCl₃溶液，配制該溶液所需儀器除托盤天平（含砝碼、質量相同的兩紙片）、藥匙、燒杯、玻璃棒外，還必需的玻璃儀器有藥匙、玻璃棒、100mL的容量瓶、膠頭滴管．
（3）廢舊印刷電路板經粉碎分離能得到金屬粉末，控制其他條件相同，用10%H₂O₂和3.0mol/L H₂SO₄的混合溶液處理印刷電路板的金屬粉末，測得不同溫度下銅的平均溶解速率如圖所示．在H₂SO₄溶液中，Cu與H₂O₂反應生成Cu²⁺和H₂O的離子方程式為Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O．當溫度高于40℃時，銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降，其主要原因是溫度升高，雙氧水分解速率加快
（4）工業(yè)上常用CuSO₄來制備CuCl．在提純后的CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl，加熱，生成CuCl沉淀，該反應的離子方程式是2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．
（5）在鹽酸中CuCl能吸收CO，發(fā)生的反應為：CuCl+CO+H₂O?Cu（CO）Cl•H₂O△H＜0．要加大CO的吸收率，可采取的措施是低溫、高壓．

Answer 1

分析 （1）設需要CuSO₄•5H₂O的質量為x，H₂O的質量為y，根據化學式計算出硫酸銅的質量m（CuSO₄），溶液質量為x+y，利用質量分數列方程，計算x、y的比例關系；根據C=$\frac{n}{V}$進行計算；
（2）根據配置一定物質的量濃度的步驟判斷所需儀器；
（3）酸性環(huán)境下雙氧水具有氧化性，能將金屬銅氧化；但雙氧水不穩(wěn)定，溫度高易分解，雙氧水分解速率加快，氧化銅的濃度就降低；
（4）根據反應物和生成物來書寫離子反應；
（5）根據CuCl+CO+H₂O?Cu（CO）Cl•H₂O△H＜0，該反應為氣體體積減小的發(fā)熱反應，結合平衡移動來分析；

解答 解：（1）設需要CuSO₄•5H₂O的質量為x，H₂O的質量為y，則：$\frac{\frac{160}{250}x}{x+y}$=20.0%，即16x=5（x+y），所以 x：y=5：11，
設溶液的總質量為mg，則由C=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{20%×m}{160}}{\frac{m}{1.2}×1{0}^{-3}}$=1.5mol/L；
故答案為：5：11；1.5mol/L；
（2）配置一定物質的量濃度的實驗，稱量時需要藥匙和天平，溶解時需要玻璃棒和燒杯，定容時需要100mL的容量瓶和膠頭滴管，
故答案為：藥匙、玻璃棒、100mL的容量瓶、膠頭滴管．
（3）金屬銅在酸性環(huán)境下和雙氧水的反應為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，但雙氧水不穩(wěn)定，溫度高易分解，溫度高于40℃時，雙氧水分解速率加快，氧化銅的濃度就降低，所以銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降，
故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；溫度升高，雙氧水分解速率加快；
（4）根據題干信息，可知發(fā)生的反應為2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，故答案為：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；
（5）根據CuCl+CO+H₂O?Cu（CO）Cl•H₂O△H＜0，該反應為氣體體積減小的發(fā)熱反應，所以低溫高壓都有利于提高CO的吸收率，都使平衡向正反應方向移動，
故答案為：低溫、高壓．

點評 本題考查學生銅的化合物的性質，是一道綜合題目，難度較大，要求學生具有分析和解決問題的能力．