Question

【題目】氯化亞銅（CuCl）是一種白色粉末，不溶于水、乙醇（標(biāo)準(zhǔn)狀況下沸點(diǎn)是78.2℃）及稀硫酸，熔點(diǎn)422℃，沸點(diǎn)1366℃，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用于有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑。以粗鹽水（含氯化鈣、硫酸鎂等雜質(zhì)）、Cu、稀硫酸、SO2等為原料合成CuCl的工藝流程如下：

（1）A溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是__________ ；

（2）寫出反應(yīng)V的化學(xué)方程式 _______________ ；

（3）反應(yīng)VI的化學(xué)方程式是：2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4+Na2SO4，反應(yīng)中化合價(jià)升高的元素是___；

（4）本工藝中可循環(huán)利用的物質(zhì)是NaOH和_____；

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

Answer 1

【答案】Na2CO3 2Cu+O2 + 2H2SO4=2CuSO4 +2H2O硫硫酸防止氯化亞銅被氧化（加快乙醇和水的蒸發(fā)）

【解析】

由流程分析可知，粗鹽水加入過量氯化鋇溶液沉淀硫酸根離子,加入過量氫氧化鈉沉淀鎂離子,最后加入碳酸鈉沉淀過量的鋇離子、鈣離子,過濾后加入鹽酸除去過量的碳酸鈉,得到較純凈的氯化鈉溶液；電解氯化鈉溶液可以得到氫氧化鈉溶液、氫氣和氯氣；利用生成的氯氣和過量銅及水反應(yīng)生成氯化亞銅，也可以利用銅、氧氣、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，通入二氧化硫還原得到氯化亞銅，這個(gè)反應(yīng)過程中硫酸、氫氧化鈉可以循環(huán)使用；根據(jù)題給相關(guān)氯化亞銅信息可知，CuCl具有還原性,可以被空氣氧化，因此用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機(jī)內(nèi)于70℃干燥2小時(shí)，冷卻密封包裝即得產(chǎn)品。

（1）反應(yīng)Ⅰ中A為Na2CO3溶液，可除去粗鹽溶液中Ca2+和除去硫酸根離子所加的過量的Ba2+；本題正確答案：Na2CO3。

（2）根據(jù)流程可知，在硫酸溶液中銅與氧氣反應(yīng)生成硫酸銅和水，反應(yīng)的方程式為2Cu+O2+4H2SO4=2CuSO4+2H2O；因此，本題正確答案是：2Cu+O2+4H2SO4=2CuSO4+2H2O。

（3）根據(jù)反應(yīng)2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4+Na2SO4可知，硫元素的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?6價(jià)，化合價(jià)升高；正確答案：硫。

（4）從流程過程可知，氫氧化鈉用來除去鎂離子，電解飽和食鹽水又生成氫氧化鈉；反應(yīng)V消耗硫酸，反應(yīng)VI生成硫酸，因此本工藝中可循環(huán)利用的物質(zhì)是NaOH和硫酸；正確答案：硫酸。

（5）根據(jù)題給信息可知，CuCl沉淀，可用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機(jī)內(nèi)于70℃干燥2小時(shí)，這樣可以加快乙醇和水的蒸發(fā)，防止CuCl被空氣氧化；因此，本題正確答案是：加快乙醇和水的蒸發(fā)，防止CuCl被空氣氧化。