Question

5．氯化亞銅是一種應(yīng)用較廣的催化劑，易水解．工業(yè)上以低品位銅礦砂（主要成分CuS）為原料制備氯化亞銅的工藝流程如下：

（1）酸溶1中加入MnO₂的作用是氧化劑（選填“催化劑”、“氧化劑”或“還原劑”）．
（2）已知除錳步驟中Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnCO₃沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為：Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+NH₄⁺；而溶液中的CuSO₄轉(zhuǎn)變?yōu)镃uNH₄CO₃留在溶液中．
（3）蒸氨步驟會(huì)得到CuO固體，該步驟在減壓條件下進(jìn)行的原因是減壓有利于氣體逸出．
（4）寫出合成步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaCl+Na₂SO₃+2CuSO₄+H₂O=2CuCl+2Na₂SO₄+H₂SO₄．
（5）有些工藝將合成步驟中的原料NaCl與Na₂SO₃換為NH₄Cl和（NH₄）₂SO₃，則可獲得一種可作為氮肥的副產(chǎn)品，其化學(xué)式為（NH₄）₂SO₄[或NH₄HSO₄、（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄、（NH₄）₂SO₄和H₂SO₄等]．
（6）洗滌步驟中先用稀鹽酸洗，再用無(wú)水乙醇洗滌．寫出CuCl發(fā)生水解的化學(xué)方程式CuCl+H₂O?CuOH+HCl．

Answer 1

分析 以低品位銅礦砂（主要成分CuS）為原料制備氯化亞銅的路線為：在酸溶1步驟中，硫酸溶液中加入二氧化錳、硫化銅，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì)，二氧化錳被還原為二價(jià)錳離子留在溶液中；然后在除錳步驟中，二價(jià)錳離子轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀，溶液中CuSO₄轉(zhuǎn)變?yōu)閇Cu（NH₃）₄]CO₃留在溶液中，蒸氨步驟中[Cu（NH₃）₄]CO₃發(fā)生分解反應(yīng)得到CuO固體、氨氣與二氧化碳，再用硫酸溶解CuO得到CuSO₄，在合成步驟中，氯化鈉、亞硫酸鈉、硫酸銅反應(yīng)生成氯化亞銅和硫酸鈉和硫酸，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到氯化亞銅，洗滌沉淀時(shí)，為減少CuCl溶解損失，根據(jù)溶解平衡，先用鹽酸洗滌，再用乙醇洗滌，據(jù)此解答．

解答 解：（1）酸溶1和除錳過(guò)程為：硫酸溶液中加入二氧化錳、硫化銅，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì)，二氧化錳被還原為二價(jià)錳離子留在溶液中；然后在除錳步驟中，二價(jià)錳離子轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀，可知：錳元素化合價(jià)降低，所以二氧化錳做氧化劑；
故答案為：氧化劑；  
（2）依據(jù)除錳過(guò)程可知：溶液中加入氨氣、碳酸氫銨，與溶液中的二價(jià)錳離子反應(yīng)生成碳酸錳和銨根離子，方程式：Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+NH₄⁺；
故答案為：Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+NH₄⁺；
（3）氣體的溶解度隨著壓強(qiáng)的增大而增大，所以減小壓強(qiáng)有利于氨氣的逸出；
故答案為：減壓有利于氣體逸出；
（4）在合成步驟中，氯化鈉、亞硫酸鈉、硫酸銅反應(yīng)生成氯化亞銅和硫酸鈉和硫酸，方程式為：2NaCl+Na₂SO₃+2CuSO₄+H₂O=2CuCl+2Na₂SO₄+H₂SO₄；
故答案為：2NaCl+Na₂SO₃+2CuSO₄+H₂O=2CuCl+2Na₂SO₄+H₂SO₄；
（5）將合成步驟的NaCl與Na₂SO₃換為NH₄Cl 和（NH₄）₂SO₃，濾液中含有硫酸銨、硫酸，可獲得一種可用作氮肥的副產(chǎn)品，可能為：（NH₄）₂SO₄[或NH₄HSO₄、（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄、（NH₄）₂SO₄和H₂SO₄等]；
故答案為：（NH₄）₂SO₄[或NH₄HSO₄、（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄、（NH₄）₂SO₄和H₂SO₄等]；
（6）氯化亞銅存在沉淀溶解平衡：CuCl（s）  Cu⁺（aq）+Cl^-（aq），洗滌氯化亞銅時(shí)，為避免氯化亞銅因溶解而損壞，所以應(yīng)先用鹽酸洗滌，然后用乙醇洗滌；CuCl發(fā)生水解的化學(xué)方程式為CuCl+H₂O?CuOH+HCl，
故答案為：稀鹽酸；CuCl+H₂O?CuOH+HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)氯化亞銅制備的工藝流程考查了銅及其化合物的性質(zhì)，準(zhǔn)確把握工藝流程是解題關(guān)鍵，題目難度較大．