题目

氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)生产CuCl的流程： 根据以上信息回答下列问题： （1）写出生产过程中X___________，Y___________。 （2）写出产生CuCl的化学方程式：______________________。 （3）在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体，结合化学方程式和必要的文字说明理由：________。 （4）在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，你认为还应该注意的关键问题是______________。 （5）实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示： pH 1 2 3 4 5 6 7 CuCl产率 70 90 82 78 75 72 70 析出CuCl晶体最佳pH为___________，当pH较大时CuCl产率变低的原因是________________。 （6）氯化亚铜的定量分析： ①称取样品0.25 g和10 mL过量的FeCl3溶液于250 mL锥形瓶中，充分溶解。 ②用0.10 mol·L－1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。已知：CuCl ＋ FeCl3  === CuCl2 ＋ FeCl2 、Fe2＋ ＋ Ce4＋ === Fe3＋＋ Ce3＋。三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%)： 平行实验次数 1 2 3 0.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) 24.35 24.05 23.95 则样品中CuCl的纯度为___________(结果保留三位有效数字)。 答案：【答案】（1）Fe 稀盐酸  （2）CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋2H2SO4 （3）反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O中生成的CuSO4和 SO2为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体    （4）生产中应防止CuCl的氧化和见光分解 （5）2     pH较大时，Cu2＋水解程度增大，反应生成的CuCl减少 （6）0.955(或95.5%) 【解析】 试题分析：（1）废液中含有Fe3＋、Cu2＋，应加入Fe除去，过量的Fe用稀盐酸除去，所以试剂X、Y分别是Fe、稀盐酸。 （2）由流程图可知，CuCl晶体的制备过程中，反应物为SO2、CuSO4、CuCl2，生成物为H2SO4、CuCl，由化合价升降守恒及原子守恒，可得反应方程式为CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋2H2SO4。 （3）由反应方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，Cu与浓硫酸反应的过程中有SO2生成，且生成的CuSO4和 SO2为1∶1，生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体。 （4）因CuCl在空气中迅速被氧化成绿色且见光分解，变成褐色，故生产中应注意防止CuCl的氧化和见光分解。 （5）由表中数据可知，pH＝2时，CuCl产率最高；pH较大时，Cu2＋水解程度增大，导致反应生成的CuCl减少。 （6）滴定0.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是24 mL，所以CuCl的纯度为。 考点：考查物质制备工艺流程图分析

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