Question

【題目】氯化亞銅（CuCl）是一種白色粉末，不溶于水、乙醇（標準狀況下沸點是78.2℃）及稀硫酸，熔點422℃，沸點1366℃，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用于有機合成工業中的催化劑。以粗鹽水（含氯化鈣、硫酸鎂等雜質）、Cu、稀硫酸、SO2等為原料合成CuCl的工藝流程如下：

（1）A溶液中溶質的化學式是__________ ；

（2）寫出反應V的化學方程式 _______________ ；

（3）反應VI的化學方程式是：2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4+Na2SO4，反應中化合價升高的元素是___；

（4）本工藝中可循環利用的物質是NaOH和_____；

（5）反應VI后，過濾得到的CuCl沉淀，用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內于70℃干燥2小時，冷卻密封包裝即得產品。真空干燥的目的是_______________。

Answer 1

【答案】Na2CO3 2Cu+O2 + 2H2SO4=2CuSO4 +2H2O硫硫酸防止氯化亞銅被氧化（加快乙醇和水的蒸發）

【解析】

由流程分析可知，粗鹽水加入過量氯化鋇溶液沉淀硫酸根離子,加入過量氫氧化鈉沉淀鎂離子,最后加入碳酸鈉沉淀過量的鋇離子、鈣離子,過濾后加入鹽酸除去過量的碳酸鈉,得到較純凈的氯化鈉溶液；電解氯化鈉溶液可以得到氫氧化鈉溶液、氫氣和氯氣；利用生成的氯氣和過量銅及水反應生成氯化亞銅，也可以利用銅、氧氣、稀硫酸反應生成硫酸銅，通入二氧化硫還原得到氯化亞銅，這個反應過程中硫酸、氫氧化鈉可以循環使用；根據題給相關氯化亞銅信息可知，CuCl具有還原性,可以被空氣氧化，因此用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內于70℃干燥2小時，冷卻密封包裝即得產品。

（1）反應Ⅰ中A為Na2CO3溶液，可除去粗鹽溶液中Ca2+和除去硫酸根離子所加的過量的Ba2+；本題正確答案：Na2CO3。

（2）根據流程可知，在硫酸溶液中銅與氧氣反應生成硫酸銅和水，反應的方程式為2Cu+O2+4H2SO4=2CuSO4+2H2O；因此，本題正確答案是：2Cu+O2+4H2SO4=2CuSO4+2H2O。

（3）根據反應2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4+Na2SO4可知，硫元素的化合價由+4價變為+6價，化合價升高；正確答案：硫。

（4）從流程過程可知，氫氧化鈉用來除去鎂離子，電解飽和食鹽水又生成氫氧化鈉；反應V消耗硫酸，反應VI生成硫酸，因此本工藝中可循環利用的物質是NaOH和硫酸；正確答案：硫酸。

（5）根據題給信息可知，CuCl沉淀，可用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內于70℃干燥2小時，這樣可以加快乙醇和水的蒸發，防止CuCl被空氣氧化；因此，本題正確答案是：加快乙醇和水的蒸發，防止CuCl被空氣氧化。