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）“溶解”過程：生成CuSO4的反應(yīng)方程式：CuO + H2SO4 === CuSO4 + H2O、________。

（2）“吸收”過程：

① 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H = -112.6 kJ·mol-1

提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的方法是________（寫出兩種）。

② 吸收NO2的有關(guān)反應(yīng)如下：

反應(yīng)Ⅰ：2NO2(g) + H2O(l) === HNO3(aq) + HNO2(aq) H = -116.1 kJ·mol-1

反應(yīng)Ⅱ：3HNO2(aq) === HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) H = -75.9 kJ·mol-1

用水吸收NO2生成HNO3和NO的熱化學(xué)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(yīng)式是________。

（4）“沉淀”過程：

① 產(chǎn)生CuCl的離子方程式是_________。

② 加入適量Na2CO3，能使沉淀反應(yīng)更完全，原因是_________。

（5）測定CuCl含量：

稱取氯化亞銅樣品m g，用過量的FeCl3溶液溶解，充分反應(yīng)后加入適量稀硫酸，用x mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到終點，消耗K2Cr2O7溶液y mL。滴定時發(fā)生的離子反應(yīng)：Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ === 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O樣品中CuCl（M＝99.5 g·mol-1）的質(zhì)量分數(shù)為________。

Answer 1

【答案】 降低溫度、增大壓強、提高等 3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(aq)+NO(g)△H=-212.1kJ·mol-1 消耗，使減小，有利于生成CuCl的反應(yīng)正向進行

【解析】

海綿銅（CuO、Cu）中CuO與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸銅，因硝酸在酸性條件下具有氧化性，會將Cu氧化為銅離子，最終生成硫酸銅，二氧化硫具有還原性，再講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)此分析作答。

（1）“溶解”過程除了氧化銅溶于稀硫酸過程，Cu在酸性條件下與硝酸會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：，故答案為： ；

（2）① 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H = -112.6 kJ·mol-1，該反應(yīng)正向是氣體體積分數(shù)減小的放熱反應(yīng)，則提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的方法可以為：降低溫度、增大壓強、提高等（任寫兩種即可）；

②根據(jù)蓋斯定律可知，（反應(yīng)Ⅰ×3+反應(yīng)Ⅱ）得到用水吸收NO2生成HNO3和NO的熱化學(xué)方程式為：3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(aq)+NO(g) △H=-[-116.1 kJ·mol-1×3+(-75.9 kJ·mol-1)]=-212.1kJ·mol-1，故答案為：3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(aq)+NO(g)△H=-212.1kJ·mol-1；

（3）電解過程中，陽極HNO2發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成硝酸，其電極反應(yīng)式為；

（4）①銅離子與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞銅，其離子方程式為：；

②生成氯化亞銅沉淀的方程式為：，反應(yīng)中有硫酸生成，加入適量Na2CO3，其中消耗，使減小，有利于生成CuCl的反應(yīng)正向進行；

（5）氯化亞銅與氯化鐵發(fā)生反應(yīng)：Fe3++CuCl＝Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，發(fā)生反應(yīng)：6Fe2+Cr2O72-+14H+＝6Fe3++2Cr3++7H2O，反應(yīng)的關(guān)系式為

6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-

6 1

n xy×10-3mol

n=6xy×10-3mol

m（CuCl）=99.5g/mol×6xy×10-3mol=0.597xy g

則樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)為。