氯化亚铜(CuCl是白色粉末,不溶于水、乙醇,熔点422 ℃,沸点1366 ℃,常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl的流程:
。
根据以上信息回答下列问题:
14.生产CuCl的化学方程式:___Cu2++___Cl-+___SO2+___= ___CuCl↓+___+SO42-
15.生产过程中为了提高CuCl产品的质量调节溶液的pH不能过大的原因是_____________。;
16.反应VI后,过滤得到CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70 ℃干燥2小时目的是 。
17.实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示:
析出CuCl晶体最佳pH为________,当pH较大时CuCl产率变低的原因是___________________________________________________________。
18.氯化亚铜的定量分析:
①称取样品0.25 g和10 mL过量的FeCl3溶液于250 mL锥形瓶中,充分溶解。
②用0.10 mol·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。已知:CuCl+FeCl3 ===CuCl2 +FeCl2 、Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+。三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%):
则样品中CuCl的纯度为________(结果保留三位有效数字)。
2-2-1-2-2-4-1 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O = 2CuCl↓+4H++SO42
由流程图可知,CuCl晶体的制备过程中,反应物为SO2、CuSO4、CuCl2,生成物为H2SO4、CuCl,由化合价升降守恒及原子守恒,可得反应方程式为CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O===2CuCl↓+2H2SO4。Cu2+___ Cu+1个电子转移,SO2___ SO422个电子转移;还原剂氧化剂得失电子数相等,据此配平。。
还原剂氧化剂得失电子数相等,据此配平。
氧化还原反应方程式的配平。
减少产品CuCl的损失 ;防止CuCl的水解
Cu+会发生水解,在不同pH下对Cu+会发生水解程度不同。。
Cu+会发生水解,在不同pH下对Cu+会发生水解程度不同。
调节溶液的pH对盐类水解平衡的影响。
加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化 。
在真空干燥机内于70 ℃干燥2小时目的是加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化 。
因CuCl在空气中迅速被氧化成绿色且见光分解,变成褐色。
防止CuCl被空气氧化。
2 pH较大时,Cu2+水解程度增大,反应生成的CuCl减少
由表中数据可知,pH=2时,CuCl产率最高;pH较大时,Cu2+水解程度增大,导致反应生成的CuCl减少。
pH=2时,CuCl产率最高。
Cu+会发生水解,在不同pH下对Cu+会发生水解程度不同。
0.955(或95.5%)
滴定0.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是24 mL,所以CuCl的纯度为(24×10-3L×0.10 mol·L-1×99.5 g·mol-1)/0.25 g×100%≈95.5%。
滴定0.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是24 mL。
中和滴定的相关计算中CuCl的纯度计算。