Question

氯化亞銅(CuCl)常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑，是一種白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色；下圖是工業(yè)上以制作印刷電路的廢液（含F(xiàn)e³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Cl^-）生產(chǎn)CuCl的流程如下：

文字

根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）該生產(chǎn)過程還可以與氯堿工業(yè)、硫酸工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，工業(yè)生產(chǎn)硫酸的方法是______________、氯堿工業(yè)的裝置是_____________________。
（2）寫出生產(chǎn)過程中X__________  Y___________ （填化學(xué)式）
（3）寫出產(chǎn)生CuCl的化學(xué)方程式________________________________________________________。
（4）生產(chǎn)中為了提高CuCl產(chǎn)品的質(zhì)量，采用______________法快速過濾，析出的CuCl晶體不用水而用無水乙醇洗滌的目的是______________________________；生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)溶液的pH不能過大的原因是______________________________。
（5）在CuCl的生成過程中理論上不需要補(bǔ)充SO₂氣體，其理由是__________________________。
（6）在CuCl的生成過程中除環(huán)境問題、安全問題外，你認(rèn)為還應(yīng)該注意的關(guān)鍵問題是:
_____________________________________。
（7）氯化亞銅的定量分析：
①稱取樣品0.25g(稱準(zhǔn)至0.0002g)置于預(yù)先放入玻璃珠50粒和10ml過量的FeCl₃溶液250ml錐形瓶中，不斷搖動(dòng)；玻璃珠的作用是____________________________。
②待樣品溶解后，加水50ml，鄰菲羅啉指示劑2滴；
③立即用0.10 mol·L^-1硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至綠色出現(xiàn)為終點(diǎn)；同時(shí)做空白試驗(yàn)一次。已知：CuCl + FeCl₃ =CuCl₂ + FeCl₂      Fe²⁺ + Ce⁴⁺= Fe³⁺ + Ce³⁺
如此再重復(fù)二次測(cè)得：

	1	2	3
空白實(shí)驗(yàn)消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)	0.75	0.50	0.80
0.25克樣品消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)	24.65	24.75	24.70

 
④數(shù)據(jù)處理：計(jì)算得CuCl的純度為____________。（平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差不能超過0.3%）

Answer 1

（1）接觸法；（1分）離子交換膜電解槽 
（2）Fe、稀鹽酸    
（3）CuCl₂+CuSO₄+SO₂+2H₂O="2CuCl↓+2" H₂SO₄   
（4）抽濾或者減壓過濾；減少產(chǎn)品CuCl的損失；防止CuCl的水解。
（5）Cu+2 H₂SO₄（濃） CuSO₄+ SO₂↑+2H₂O反應(yīng)中生成的CuSO₄和 SO₂為1∶1，
CuCl₂+CuSO₄+SO₂+2H₂O="2CuCl↓+2" H₂SO₄反應(yīng)中消耗CuSO₄和SO₂也為1﹕1，所以理論上不需要補(bǔ)充SO₂氣體。 
（6）生產(chǎn)中應(yīng)防止CuCl的氧化和見光分解
（7）加速樣品的溶解，0.95或者95% 

試題分析：（1）工業(yè)上用接觸法制硫酸，氯堿工業(yè)的裝置是離子交換膜電解槽
（2）廢液中含有Fe³⁺、Cu²⁺所以應(yīng)加入Fe除去，過量的Fe用稀鹽酸除去，所以試劑X、Y分別是Fe、稀鹽酸
（3）CuCl被二氧化硫還原氯化銅而得到，化學(xué)方程式為CuCl₂+CuSO₄+SO₂+2H₂O="2CuCl↓+2" H₂SO₄
（4）快速過濾應(yīng)采用抽濾或減壓過濾的方法，CuCl微溶于水，不溶于乙醇，所以用無水乙醇洗滌的目的是減少CuCl的損失，調(diào)節(jié)溶液的pH不能過大的原因是防止CuCl水解
（5）Cu與濃硫酸反應(yīng)的過程中有二氧化硫生成，且生成的CuSO₄和 SO₂為1∶1，生產(chǎn)CuCl的過程中消耗CuSO₄和SO₂也為1﹕1，所以理論上不需要補(bǔ)充SO₂氣體。
（6）因?yàn)镃uCl露置于空氣中易被氧化為綠色的高價(jià)銅鹽，見光則分解，變成褐色，這些問題應(yīng)注意。
（7）玻璃珠的作用是加速樣品的溶解，根據(jù)題目中所給數(shù)據(jù)及平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差不能超過0.3%，滴定0.25g樣品消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積是23.9ml,所以CuCl的純度為23.9×10^-3L×0.1 mol·L^-1×99.5g·mol^-1/0.25g×100%=95%