氯化亞銅(CuCl)是重要的銅鹽系列產(chǎn)品,某學(xué)習(xí)小組用海綿銅制取氯化亞銅的流程如圖:
CuCl難溶于水和乙醇,易溶于Cl-濃度較大的體系(CuCl+Cl-?CuCl-2)。
Ⅰ.海綿銅的溶解
經(jīng)觀察,海綿銅(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”過程中未產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)原理為:
反應(yīng)①:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(較快);
反應(yīng)②:(較慢)
(1)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式 4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O。
(2)實驗過程中,測得不同溫度下浸出液中Cu2+的質(zhì)量濃度如圖1所示。圖中顯示在第1h內(nèi)銅的浸出率較大,其原因是 反應(yīng)初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率較快反應(yīng)初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率較快。
Ⅱ.氯化亞銅的制備
利用海綿銅“溶解”后的溶液與(NH4)2SO3、NH4Cl反應(yīng),可制備氯化亞銅,裝置如圖2所示。
(3)“還原”過程中一般采用n[(NH4)2SO3]n(Cu2+)=0.6最為適宜,原因是 (NH4)2SO3稍過量,保證Cu2+反應(yīng)完全且防止CuCl被氧化(NH4)2SO3稍過量,保證Cu2+反應(yīng)完全且防止CuCl被氧化。
(4)下表是氯化銨用量[n(NH4Cl)n(Cu2+)]與Cu2+沉淀率的關(guān)系如下表所示,Cu2+沉淀率在比值為1.1時最大的原因是 比值小于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl會轉(zhuǎn)化為CuCl-2而溶解比值小于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl會轉(zhuǎn)化為CuCl-2而溶解。
C
u
C
l
-
2
n
[
(
N
H
4
)
2
S
O
3
]
n
(
C
u
2
+
)
[
n
(
N
H
4
C
l
)
n
(
C
u
2
+
)
]
C
u
C
l
-
2
C
u
C
l
-
2
n ( N H 4 C l ) n ( C u 2 + ) |
0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 |
Cu2+沉淀率/% | 35.3 | 73.2 | 85.2 | 91.3 | 79.2 | 65.4 |
稀硫酸
稀硫酸
(寫酸的名稱)。Ⅲ.氯化亞銅的提純
(6)已知:
C
u
C
l
2
-
3
請根據(jù)以上信息,設(shè)計由CuCl、Cu和CuO的混合固體中提純CuCl的實驗方案:
邊攪拌邊向樣品中加入飽和NaCl溶液至固體不再溶解,過濾;控制溫度在60℃左右,向濾液中滴加0.1mol?L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁熱過濾,乙醇洗滌,真空干燥箱中干燥
邊攪拌邊向樣品中加入飽和NaCl溶液至固體不再溶解,過濾;控制溫度在60℃左右,向濾液中滴加0.1mol?L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁熱過濾,乙醇洗滌,真空干燥箱中干燥
。(實驗中須使用的試劑與儀器:飽和NaCl溶液、0.1mol?L-1的H2SO4溶液、乙醇、真空干燥箱)【考點】制備實驗方案的設(shè)計.
【答案】4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O;反應(yīng)初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率較快;(NH4)2SO3稍過量,保證Cu2+反應(yīng)完全且防止CuCl被氧化;比值小于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,Cu2+沉淀率越大;比值大于1.1時,比值越大,c(Cl-)越大,CuCl會轉(zhuǎn)化為而溶解;稀硫酸;邊攪拌邊向樣品中加入飽和NaCl溶液至固體不再溶解,過濾;控制溫度在60℃左右,向濾液中滴加0.1mol?L-1的H2SO4溶液,控制pH在2~2.5,趁熱過濾,乙醇洗滌,真空干燥箱中干燥
C
u
C
l
-
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:73引用:3難度:0.6
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1.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時,停止反應(yīng)
(4)簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點:38.3℃,沸點233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( )高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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