Question

（10分）氯化亞銅（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇，熔點422℃，沸點1366℃，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用作有機合成工業(yè)中的催化劑。以粗食鹽水（含Ca²⁺、Mg²⁺、SO^2-₄等雜質(zhì)）。Cu、稀硫酸，SO₂等為原料合成CuCl的工藝如下：

（1）反應(yīng)I中加Na₂CO₃溶液的作用是                                      。

（2）反應(yīng)II在電解條件下進行，電解時陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為                             。

（3）①寫出反應(yīng)V的化學(xué)方程式                                 

②寫出反應(yīng)VI的離子反應(yīng)方程式                                       。

（4）在整個合成過程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是                           

（5）反應(yīng)IV加入的Cu必須過量，其目的是                             。

（6）反應(yīng)VI后，過濾得到CuCl沉淀，用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內(nèi)于70℃干燥2小時，冷卻，密封包裝即得產(chǎn)品。于70℃真空干燥的目的是                               。

 

Answer 1

【答案】

（10分，每空2分）

（1）除去Ca²⁺和過量的Ba²⁺(2分)

（2）2Cl^—2e^-=Cl₂↑(2分)

（3）①2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O(3分)

②2CuSO₄+2NaCl+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+2NaHSO₄+H₂SO₄(3分)

或2CuSO₄+2NaCl+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+Na₂SO₄+2H₂SO₄

（4）H₂SO₄  NaOH （可以寫名稱 各1分)）(共2分)

（5）在防止生成CuCl₂(2分)

（6）加快乙醇和水的蒸發(fā)，(1分)防止CuCl被空氣氧化(1分) (共2分)

【解析】反應(yīng)I是粗鹽不的除雜過程，過濾后的濾液中加入適量鹽酸（反應(yīng)II），得到純凈的NaCl溶液；反應(yīng)III是電解食鹽水得到氯氣，與銅、水一起制取CuCl。

反應(yīng)V是制取硫酸銅，與SO₂、NaCl通過反應(yīng)VI也可制取CuCl

（1）在除雜過程中加Na₂CO₃溶液有兩個作用：除去原溶液中的Ca²⁺及引入的Ba²⁺；

（2）電解食鹽水：陽極：2Cl^—2e^-=Cl₂↑；陰極：2H⁺ +2e^-=H₂↑；總反應(yīng)式：2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑

（3）反應(yīng)V中銅氧化為氧化銅，再與硫酸反應(yīng)可得硫酸銅；

（4）由工藝流程可知，反應(yīng)V消耗硫酸，而反應(yīng)VI可產(chǎn)生硫酸；反應(yīng)I消耗NaOH，而反應(yīng)III電解食鹽水過程中又可生產(chǎn)NaOH溶液。故在整個合成過程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是硫酸和燒堿

（5）由于氯氣氧化性強，與銅反應(yīng)時時容易生成氯化銅

（6）結(jié)合題目所給信息，在真空機中可防止產(chǎn)品的氧化、70℃溫度可加快乙醇和水的蒸發(fā)