Question

【題目】CuCl是應(yīng)用廣泛的有機(jī)合成催化劑，也在染料工業(yè)中用作實(shí)效型氣體吸收劑。利用廢舊印刷電路板制氯化亞銅可減少污染、實(shí)現(xiàn)資源再生。請(qǐng)回答下列問題：

(1)廢舊印刷電路板經(jīng)粉碎分離能得到金屬粉末，控制其他條件相同，用10％H2O2和3.0mol·L-1 H2SO4的混合溶液處理印刷電路板的金屬粉末，測(cè)得不同溫度下銅的平均溶解速率如圖所示。在H2SO4溶液中，Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2+和H2O的離子方程式為______。當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度升高而下降，其主要原因是______。

(2)工業(yè)上常用CuSO4來制備CuCl。在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl，加熱，生成CuCl沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是__________。

(3)在鹽酸中CuCl能吸收CO，發(fā)生的反應(yīng)為 CuCl＋CO＋H2OCu(CO)Cl·H2O H＜0，要加大CO的吸收率，適宜的條件是_____________。

(4)工業(yè)制備CuCl需要配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%的CuSO4溶液(密度為1.2g·cm-3)，配制該溶液所需CuSO4·5H2O與H2O的質(zhì)量之比為_______，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為______。

(5)工業(yè)檢測(cè)CuCl產(chǎn)品的純度需要80mL0.5mol/L的FeCl3溶液，配制該溶液所需儀器除托盤天平(含砝碼、質(zhì)量相同的兩紙片)、燒杯外，還必需___________________。

Answer 1

【答案】Cu＋H2O2＋2H+=Cu2+＋2H2O 溫度升高，H2O2分解速率加快 2Cu2+＋SO32-＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋SO42-＋2H+ 低溫、加壓 5:11 1.5mol/L 藥匙、100mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管

【解析】

(1)在H2SO4溶液中，Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2+和H2O，再進(jìn)行書寫離子方程式；銅溶解時(shí)需要雙氧水，當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，容易分解而降低溶解速率。

(2)CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞硫酸根被氧化，氯化銅被還原，生成CuCl沉淀，根據(jù)守恒來書寫離子方程式。

(3)根據(jù)方程式CuCl＋CO＋H2OCu(CO)Cl·H2O H＜0，平衡需要正向移動(dòng)，才能加大CO的吸收率，再根據(jù)反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)得出適宜的條件。

(4)設(shè)CuSO4·5H2O的質(zhì)量為xg，H2O的質(zhì)量為yg，建立關(guān)系式得出比例關(guān)系，再根據(jù)濃度公式進(jìn)行計(jì)算得出濃度。

(5)配制80 mL 0.5 mol/L的FeCl3溶液，最重要要使用100mL容量瓶、天平(含砝碼、質(zhì)量相同的兩紙片)、燒杯、藥匙、玻璃棒、膠頭滴管等儀器。

(1)在H2SO4溶液中，Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2+和H2O的離子方程式為Cu＋H2O2＋2H+＝Cu2+＋2H2O。當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度升高而下降，溶解時(shí)需要雙氧水，而雙氧水在溫度比較高時(shí)，容易分解而降低溶解速率，其主要原因是溫度升高，H2O2分解速率加快。

(2)工業(yè)上常用CuSO4來制備CuCl。在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞硫酸根被氧化，氯化銅被還原，生成CuCl沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是2Cu2+＋SO32－＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋SO42－＋2H+。

(3)在鹽酸中CuCl能吸收CO，發(fā)生的反應(yīng)為CuCl＋CO＋H2OCu(CO)Cl·H2O H＜0，要加大CO的吸收率，平衡需要正向移動(dòng)，適宜的條件是降低溫度，加壓，故答案為：低溫、高壓。

(4)工業(yè)制備CuCl需要配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%的CuSO4溶液(密度為1.2 g·cm-3)，配制該溶液所需CuSO4·5H2O與H2O的質(zhì)量之比，設(shè)CuSO4·5H2O的質(zhì)量為xg，H2O的質(zhì)量為yg，，解得x:y=5:11，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為。

(5)工業(yè)檢測(cè)CuCl產(chǎn)品的純度需要80 mL 0.5 mol/L的FeCl3溶液，配制該溶液所需儀器除托盤天平(含砝碼、質(zhì)量相同的兩紙片)、燒杯外，還必需藥匙、100 mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管，故答案為：藥匙、100 mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管。