Question

【題目】以海綿銅（CuO、Cu）為原料制備氯化亞銅（CuCl）的一種工藝流程如下：

（1）Cu基態(tài)原子核外電子排布式為________，SO42 的空間構(gòu)型為__________（用文字描述）；Cu2+ 與OH－ 反應能生成[Cu(OH)4] 2，[Cu(OH)4] 2 中提供孤電子對的原子是_______（填元素符號）。

（2）“吸收”過程：

①2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ΔH =－112.6kJmol1提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的方法有______________（寫出兩種）。

②吸收NO2的有關反應如下：

反應Ⅰ：2NO2(g) + H2O(l) ＝ HNO3(aq) + HNO2(aq) ΔH =－116.1kJmol1

反應Ⅱ：3HNO2(aq) ＝ HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) ΔH =－75.9kJmol1

用水吸收NO2生成HNO3和NO的熱化學方程式是___________________。

（3）“電解”過程：HNO2為弱酸，通過電解使HNO3得以再生，陽極的電極反應式是____________。

（4）“沉淀”過程：產(chǎn)生CuCl的離子方程式是________________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s1 正四面體形 O 增大壓強、提高氧氣的濃度 3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=－212.1kJmol1 HNO2-2e-+H2O=3H++NO3- 2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+

【解析】

海綿銅（CuO、Cu）中CuO與稀H2SO4反應轉(zhuǎn)化為硫酸銅，因硝酸在酸性條件下具有氧化性，會將銅氧化為銅離子，最終生成硫酸銅，SO2具有還原性，再將銅離子還原為氯化亞銅，NO合理利用，經(jīng)過氧化與電解過程得到硝酸，據(jù)此分析解答。

（1）Cu的原子序數(shù)為29，Cu基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；SO42中S原子價層電子對個數(shù)=4+=4，且不含孤電子對，由價層電子對互斥理論判斷該微粒為正四面體形；[Cu(OH)4]2中Cu2+提供空軌道，O原子提供孤電子對形成配位鍵，答案為：1s22s22p63s23p63d104s1；正四面體形；O；

（2）①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=－112.6kJmol1是氣體體積減小的放熱反應，提高NO平衡轉(zhuǎn)化率，平衡應向正反應方向移動，可以采取的措施有：降低溫度、增大壓強、提高氧氣的濃度等；

②由蓋斯定律可知：（反應I3+反應II）可以得到用水吸收NO2生成HNO3和NO的熱化學方程式：3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=－212.1kJmol1；

（3）電解過程中，陽極上HNO2失去電子發(fā)生氧化反應生成HNO3，陽極的電極反應式是：HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-；

（4）Cu2+與SO2發(fā)生氧化還原反應生成CuCl，離子方程式為：2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+。