氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料,防腐等工业.该物质是微溶于水的白色固体,露置于空气中易被氧化为绿色的碱式氯化铜(Cu2(0H)

氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料,防腐等工业.该物质是微溶于水的白色固体,露置于空气中易被氧化为绿色的碱式氯化铜(Cu2(0H)

题型:江门一模难度:来源:
氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料,防腐等工业.该物质是微溶于水的白色固体,露置于空气中易被氧化为绿色的碱式氯化铜(Cu2(0H)3Cl),在热水中易水解生成氧化铜水合物而呈红色.以下是一种采用亚硫酸盐还原法,从含铜电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程如图1.
魔方格

已知Ksp:CuCl:1.2×10-4  CuOH:1.4×10-15 Cu (OH) 2:1.6×10-10
请回答以下问题:
(1)写出反应①制备氯化亚铜的离子反应方程式:______.
(2)为提高CuCl的产率,常在反应①的体系中加入稀碱溶液,调节pH至3.5.这样做的目的是______.
(3)图2是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响.由图2可知,溶液温度控制在______时,CuCl产率能达到94%,随后随温度升高CuCl产率会下降,其原因是______.
(4)若要提高Cucl的产率你认为还可采取的措施有______.
(5)写出氯化亚铜在空气中被氧化的化学方程式______.
(6)反应①也可用铁代替亚硫酸钠,写出该反应的化学方程式______.
答案
(1)由图示可知,反应物有:Cu2+、SO32-、Cl-,生成物有CuCl2、SO4-,由于是氧化还原反应,化合价发生了变化,根据电子得失和质量守恒进行配平:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=CuCl2↓+SO4-+2H+,故答案为:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=CuCl2↓+SO4-+2H+
(2)因减少生成物的浓度,化学平衡正向移动,OH-中和了反应中的H+,有利于平衡向右移动,提高CuCl的产率.但当OH-浓度过大时,Cu+能与OH-结合,生成氢氧化亚铜沉淀(Cu2+能与OH-结合,生成氢氧化铜沉淀),从而降低了CuCl的产率,
故答案为:OH-中和了反应中的H+,有利于平衡向右移动,提高CuCl的产率.但当OH-浓度过大时,Cu+能与OH-结合,生成氢氧化亚铜沉淀,从而降低了CuCl的产率;
(3)根据图象可知,因在60℃时CuCl产率最大,根据信息可知,随温度升高,促进了CuCl的水解,CuCl被氧化的速度加快,
故答案为:60℃温度过高,一是促进了CuCl的水解,二是促进了CuCl与空气中氧气发生反应;
(4)因温度升高,促进了CuCl与空气中氧气发生反应,所以反应①在隔绝空气条件下(还原气氛)进行可以提高CuCl的产率,故答案为:反应①在隔绝空气条件下进行;
(5)根据氧化产物结合氧化还原反应的电子守恒和原子守恒写出化学方程式并配平:4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl,故答案为:4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl;
(6)应①也可用铁代替亚硫酸钠,铁起的作用是做还原剂,把二价铜离子还原为氯化亚铜,本身被氧化为二价铁盐,书写化学方程式为2CuSO4+2NaCl+Fe=2CuCl↓+FeSO4+Na2SO4
故答案为:2CuSO4+2NaCl+Fe=2CuCl↓+FeSO4+Na2SO4
举一反三
三星堆遗址考古的重大发现,揭开了川西平原早期蜀国的面纱,将蜀国的历史推前了两千多年,填补了中国考古学、青铜文化、青铜艺术史上的诸多空白.而硫酸铜是湿法冶金应用极早的一种化工原料.铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)

魔方格

(1)图1烧瓶中发生反应的离子方程式为______;
(2)图2是图1的改进装置,其优点有______;
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在①坩埚中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,即发生反应.反应完全后向其中加物质甲调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶,滤渣作催化剂循环使用.[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为:3.7、6.4.]请回答下列问题:
①方案2中甲物质是______(填字母序号).  a.CaO   b.CuCO3    c.CaCO3
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol•L-1的稀硫酸中,控温在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发结晶、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得到CuSO4•5H2O的质量为10.6g. 
 请回答下列问题:
②加热时温度不宜过高的原因是______,根据有关数据计算出制取CuSO4•5H2O的产率(实际产量与理论产量的百分比)=______.
题型:不详难度:| 查看答案
硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料,制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用:
①Cu与稀硝酸反应制取:3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
②Cu与浓硝酸反应制取:Cu+4HNO3=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O
③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取:2Cu+4HNO3+O2=2Cu(NO32+2H2O
下列说法正确的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
A.制取相同量的硝酸铜需硝酸的量③最多
B.制取相同量的硝酸铜①产生的有毒气体比②多
C.三种方案中硝酸的利用率③>①>②
D.三种方案的反应都可以在铁制容器中进行
氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸.某同学想知道是稀硫酸的哪种粒子(H2O,H+,SO42-)能使氧化铜溶解.请你和他一起通过如图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动.
(1)提出假设:假设 l:H2O能使氧化铜溶解
假设 2:______
假设 3:SO42-能使氧化铜溶解
(2)通过实验Ⅰ可以证明假设______(填1、2、3)不成立;
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步所做的实验操作是:在Ⅲ中先加入______,再加入______.
(4)探究结果为______.你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外,还能溶解氧化铜的一种常见物质是______.魔方格
氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等.为获得纯净的氧化铜,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:

魔方格

经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
题型:昌平区二模难度:| 查看答案
题型:大兴区二模难度:| 查看答案
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物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
开始沉淀pH6.07.51.4
沉淀完全pH13143.7
某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料多种方法制取硫酸铜.制备方法如下:
方法一:铜与浓硫酸反应(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是______(可多选 ).

魔方格

(2)甲同学取6.4g铜片和10mL 18mol•L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到灰白色固体.甲同学为了验证其中白色固体的主要成分.设计下列实验:
实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌.
实验现象:______;实验结论:所得白色固体的化学式为______.
(3)甲还观察到加热时,在试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失.淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)______.
方法二:
(4)乙同学认为甲设计的实验方案不好,他自己设计的思路是:2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.对比甲的方案,你认为乙同学设计的实验方案的优点是______.
方法三:
(5)丙同学取一铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水,发现溶液逐渐呈蓝色.写出反应的化学反应方程式______.
方法四:
(6)请你再帮助该实验小组的同学设计一种只用铜和稀硫酸为原料制取硫酸铜的方法,写出该方法中的化学反应方程式:______.