Question

（10分）氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇，熔点422℃，沸点1366℃，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗食盐水（含Ca²⁺、Mg²⁺、SO^2-₄等杂质）。Cu、稀硫酸，SO₂等为原料合成CuCl的工艺如下：

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

（2）反应II在电解条件下进行，电解时阳极发生的电极反应可表示为                             。

（3）①写出反应V的化学方程式                                 

②写出反应VI的离子反应方程式                                       。

（4）在整个合成过程中可以循环利用的物质是                           

（5）反应IV加入的Cu必须过量，其目的是                             。

（6）反应VI后，过滤得到CuCl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70℃真空干燥的目的是                               。

 

Answer 1

【答案】

（10分，每空2分）

（1）除去Ca²⁺和过量的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 （可以写名称 各1分)）(共2分)

（5）在防止生成CuCl₂(2分)

（6）加快乙醇和水的蒸发，(1分)防止CuCl被空气氧化(1分) (共2分)

【解析】反应I是粗盐不的除杂过程，过滤后的滤液中加入适量盐酸（反应II），得到纯净的NaCl溶液；反应III是电解食盐水得到氯气，与铜、水一起制取CuCl。

反应V是制取硫酸铜，与SO₂、NaCl通过反应VI也可制取CuCl

（1）在除杂过程中加Na₂CO₃溶液有两个作用：除去原溶液中的Ca²⁺及引入的Ba²⁺；

（2）电解食盐水：阳极：2Cl^—2e^-=Cl₂↑；阴极：2H⁺ +2e^-=H₂↑；总反应式：2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑

（3）反应V中铜氧化为氧化铜，再与硫酸反应可得硫酸铜；

（4）由工艺流程可知，反应V消耗硫酸，而反应VI可产生硫酸；反应I消耗NaOH，而反应III电解食盐水过程中又可生产NaOH溶液。故在整个合成过程中可以循环利用的物质是硫酸和烧碱

（5）由于氯气氧化性强，与铜反应时时容易生成氯化铜

（6）结合题目所给信息，在真空机中可防止产品的氧化、70℃温度可加快乙醇和水的蒸发