Question

9．氯化亞銅是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、石油、油脂、染料等工業(yè)．一種利用低品位銅礦（Cu₂S、CuS及FeO和Fe₂O₃等）為原料制取CuCl的工藝流程如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）步驟Ⅰ“浸取”前需將銅礦粉碎的目的是提高浸取反應(yīng)速率和原料的浸取率；“浸取”時(shí)，被氧化的元素有Cu、S和Fe（填元素符號(hào)）
（2）已知Cu²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺開(kāi)始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表，則步驟Ⅱ“中和”時(shí)，pH應(yīng)控制的
范圍為3.2≤pH＜4.7．

物質(zhì)	Cu（OH）2	Mn（OH）2	Fe（OH）3
開(kāi)始沉淀pH	4.7	8.3	1.2
完全沉淀pH	6.7	9.8	3.2

（3）步驟IV加熱“蒸氨”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑．
（4）步驟VI反應(yīng)的離子方程式為CuO+4Cl^-+2H⁺+Cu=2[CuCl₂]^-+H₂O，其中鹽酸需過(guò)量無(wú)，其原因是防止Cu²⁺和Cu⁺水解，提高CuCl產(chǎn)率
（5）步驟Ⅶ獲得CuCl晶體需經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥．洗滌時(shí)，常有無(wú)水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑的優(yōu)點(diǎn)是避免CuCl溶于水而損失（或防止被氧化，或縮短干燥時(shí)間降低能耗）（寫(xiě)一點(diǎn)）．

Answer 1

分析 根據(jù)流程：低品位銅礦（Cu₂S、CuS及FeO和Fe₂O₃等）加入二氧化錳與硫酸，F(xiàn)e₂O₃溶解生成硫酸鐵，Cu₂S、CuS及FeO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì)、硫酸鐵、硫酸銅，二氧化錳被還原為二價(jià)錳離子留在溶液中，加入氨水調(diào)節(jié)pH，沉淀鐵離子生氫氧化鐵沉淀，再加入氨水和碳酸氫銨除錳，二價(jià)錳離子轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀，溶液中CuSO₄轉(zhuǎn)變?yōu)閇Cu（NH₃）₄]CO₃留在溶液中，[Cu（NH₃）₄]CO₃溶液蒸氨：Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑，將氧化鐵銅粉末與水、鹽酸、氯化鈉、銅反應(yīng)得到Na[CuCl₂]，加水沉淀，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到氯化亞銅，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）將銅礦粉碎的目的是提高浸取反應(yīng)速率和原料的浸取率；“浸取”時(shí)，Cu₂S、CuS及FeO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì)、硫酸鐵、硫酸銅，Cu、S和Fe化合價(jià)升高，被氧化；
故答案為：提高浸取反應(yīng)速率和原料的浸取率；Cu、S和Fe；
（2）步驟Ⅱ“中和”時(shí)，沉淀鐵離子，不沉淀Cu²⁺、Mn²⁺，由表可知，pH應(yīng)控制的范圍為3.2≤pH＜4.7；
故答案為：3.2≤pH＜4.7；
（3）根據(jù)流程，步驟IV加熱“蒸氨”時(shí)[Cu（NH₃）₄]CO₃溶液生成氧化銅粉末、氨氣，則還有二氧化碳，反應(yīng)為：Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑；
故答案為：Cu（NH₃）₄CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NH₃↑+CO₂↑；
（4）步驟VI反應(yīng)為氧化鐵銅粉末與水、鹽酸、氯化鈉、銅反應(yīng)得到Na[CuCl₂]，離子方程式為：CuO+4Cl^-+2H⁺+Cu=2[CuCl₂]^-+H₂O；防止Cu²⁺和Cu⁺水解，提高CuCl產(chǎn)率，故鹽酸應(yīng)過(guò)量；
故答案為：CuO+4Cl^-+2H⁺+Cu=2[CuCl₂]^-+H₂O；防止Cu²⁺和Cu⁺水解，提高CuCl產(chǎn)率；
（5）避免CuCl溶于水而損失（或防止被氧化，或縮短干燥時(shí)間降低能耗），故常用無(wú)水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑；
故答案為：避免CuCl溶于水而損失（或防止被氧化，或縮短干燥時(shí)間降低能耗）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備，涉及對(duì)工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對(duì)條件的控制選擇與理解等，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，題目難度中等．