Question

【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl微溶于水，不溶于稀酸，可溶于Cl-濃度較大的體系，在潮濕的空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下：

(1)基態(tài)銅原子核外電子排布式為：________。

(2)為了提高溶解速率，可以適當(dāng)加熱到60~70℃，還可以采用的措施為________。

(3)溶解步驟的溫度控制在60~70℃，溫度不宜過高的原因是________。該步驟中Cu 與NH4NO3反應(yīng)的離子方程式為 (N元素被還原到最低價(jià))_________________。

(4)還原步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

(5)濾液的主要成分為__________(寫化學(xué)式)。

(6)酸洗時(shí)，可選用稀硫酸或稀鹽酸，但不能用濃鹽酸的原因是_________________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s1 攪拌或粉碎海綿銅或適當(dāng)增加酸的濃度 防止NH4NO3受熱分解 4Cu++10H+==4Cu2+++3H2O 2Cu2+++2Clˉ+H2O==2CuCl↓++2H+ (NH4)2SO4、H2SO4 防止CuCl溶于濃鹽酸中。

【解析】

海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)加入到NH4NO3、H2O和H2SO4溶解，酸性環(huán)境下硝酸根將銅單質(zhì)氧化，所以得到的溶液中Cu元素的存在形式為Cu2+；之后加入氯化銨和亞硫酸銨溶液將Cu2+還原成Cu+，得到CuCl沉淀，過濾后得到的濾液主要含硫酸銨和硫酸，沉淀經(jīng)酸液洗滌后經(jīng)系列處理得到CuCl。

(1)Cu為29號元素，基態(tài)銅原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；

(2)攪拌、粉碎海綿銅、適當(dāng)增加酸的濃度均可提高溶解速率；

(3)銨鹽受熱易分解，為防止NH4NO3受熱分解，溫度不宜過高；硝酸根在酸性環(huán)境下將銅氧化成Cu2+，根據(jù)題意可知被還原成，有電子守恒和元素守恒可得離子方程式為：4Cu++10H+==4Cu2+++3H2O；

(4)還原過程中將Cu2+還原成Cu+，然后Cu+與Clˉ結(jié)合生成CuCl沉淀，離子方程式為2Cu2+++2Clˉ+H2O==2CuCl↓++2H+；

(5)根據(jù)還原過程發(fā)生的反應(yīng)可知濾液中的主要成分為(NH4)2SO4、H2SO4；

(6)根據(jù)題意可知CuCl可溶于氯離子濃度較大的體系，濃鹽酸中氯離子濃度較大，會使CuCl溶解造成損失。