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氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色;下图是工业上以制作印刷电路的
 更新时间:2024-03-29 19:01:47
1人问答
问题描述:

氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色;下图是工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl的流程如下:

文字根据以上信息回答下列问题:

(1)该生产过程还可以与氯碱工业、硫酸工业生产相结合,工业生产硫酸的方法是接触法,氯碱工业的装置是___.

(2)写出生产过程中X:___  Y:___ (填化学式).

(3)写出产生CuCl的化学方程式:___.

(4)生产中为了提高CuCl产品的质量,采用抽滤或者减压过滤法快速过滤,析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是___;生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是:___.

(5)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:___.

(6)氯化亚铜的定量分析:

①称取样品0.25g(称准至0.0002g)置于预先放入玻璃珠50粒和10ml过量的FeCl3溶液250ml锥形瓶中,不断摇动;玻璃珠的作用是___.

②待样品溶解后,加水50ml,邻菲罗啉指示剂2滴;

③立即用0.10mol•L-1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点;同时做空白试验一次.

已知:CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2      

Fe2++Ce4+══Fe3++Ce3+

如此再重复二次测得:

123
空白实验消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)0.750.500.80
0.25克样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)24.6524.7524.70
④数据处理:计算得CuCl的纯度为___.(平行实验结果相差不能超过0.3%)

马勤回答:
  向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)加入过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜;   (1)氯碱工业的装置是离子交换膜电解槽,   故答案为:离子交换膜电解槽;   (2)印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)加入铁,三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子,铜离子能够与铁反应生成铜,过滤后滤渣中含有铜和铁,加入盐酸,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,铜与盐酸不反应,将铜分离出来,   故答案为:Fe;HCl;   (3)依据图示可知:CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl,产生CuCl的化学方程式依据得失电子守恒得到:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4,   故答案为:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4;   (4)生产中为了提高CuCl产品的质量,采用抽滤或者减压过滤法快速过滤,析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是减少CuCl的损失,生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是防止CuCl水解;   故答案为:减少CuCl的损失,防止CuCl水解;   (5)氯化亚铜具有还原性,易被氧化而变质,具有见光分解,所以生产中应防止CuCl的氧化和见光分解,减少产品CuCl的损失,   故答案为:防止CuCl的氧化和见光分解;   (6)①玻璃珠在物质溶解过程中可以加速固体的溶解,   故答案为:加速固体样品的溶解;   ④根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过0.3%,滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是23.9ml,结合方程式可知:CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2,CuCl的纯度为23.9×10-3L×0.1mol•L-1×99.5g•mol-1/0.25g×100%=95%,   故答案为:95%;
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