Question

8．氯化亚铜是一种应用广泛的催化剂，易水解，以低品位铜矿砂（主要成分CuS）为原料制备氯化亚铜的路线如下：

（1）酸溶1步骤中加入MnO₂的作用是作氧化剂；
（2）除锰步骤Mn²⁺转化成MnCO₃沉淀，该反应的离子方程式为Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+Mn²⁺+NH₄⁺．溶液中CuSO₄转变为Cu（NH₃）₄CO₃留在溶液中；
（3）蒸氨步骤会得到CuO固体，该步骤在减压条件下进行的原因是减压有利于气体的逸出；
（4）合成步骤加入Na₂SO₃的速率不宜过快，否则会产生SO₂气体，除可能与酸溶液时硫酸过量有关，还可能的原因是反应有酸生成；
（5）有工艺将合成步骤的NaCl与Na₂SO₃换为NH₄Cl 和（NH₄）₂SO₃，则可获得一种可用作氮肥的副产品，其化学式为（NH₄）₂SO₄或NH₄HSO₄；
（6）洗涤步骤先用盐酸洗，再用无水乙醇洗涤．

Answer 1

分析 酸溶1步骤中加入硫酸、MnO₂得到S，除锰步骤Mn²⁺转化成MnCO₃沉淀，可知二氧化锰将CuS中-2价的S氧化为硫单质，溶液中CuSO₄转变为[Cu（NH₃）₄]CO₃留在溶液中，蒸氨步骤中[Cu（NH₃）₄]CO₃发生分解反应得到CuO固体、氨气与二氧化碳，再用硫酸溶解CuO得到CuSO₄，与氯化钠、亚硫酸钠反应得到CuCl与硫酸钠，发生反应：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，经过过滤、洗涤、干燥得到CuCl，滤液中含有硫酸钠、硫酸．洗涤时，应避免CuCl溶解损失，根据溶解平衡，可以先用盐酸洗涤．

解答 解：酸溶1步骤中加入硫酸、MnO₂得到S，除锰步骤Mn²⁺转化成MnCO₃沉淀，可知二氧化锰将CuS中-2价的S氧化为硫单质，溶液中CuSO₄转变为[Cu（NH₃）₄]CO₃留在溶液中，蒸氨步骤中[Cu（NH₃）₄]CO₃发生分解反应得到CuO固体、氨气与二氧化碳，再用硫酸溶解CuO得到CuSO₄，与氯化钠、亚硫酸钠反应得到CuCl与硫酸钠，发生反应：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，经过过滤、洗涤、干燥得到CuCl，滤液中含有硫酸钠、硫酸．洗涤时，应避免CuCl溶解损失，根据溶解平衡，可以先用盐酸洗涤．
（1）根据除锰过程知，酸溶1步骤中加入MnO₂，Mn元素化合价由+4价变为+2价，所以二氧化锰做氧化剂，体现氧化性，故答案为：作氧化剂；
（2）用碳酸氢铵、氨气除Mn²⁺转化成MnCO₃沉淀，同时生成铵根离子，该反应的离子方程式为：Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+NH₄⁺，
故答案为：Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+Mn²⁺+NH₄⁺；
（3）蒸氨步骤会得到CuO固体，发生反应：[Cu（NH₃）₄]CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+NH₃↑+CO₂↑，减小压强，平衡向气体体积增大的方向进行，则减压有利于气体的逸出，所以该步骤在减压条件下进行，
故答案为：减压有利于气体的逸出；
（4）合成步骤发生反应：发生反应：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，可能与酸溶液时硫酸过量有关，也可能是反应生成的酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，
故答案为：反应有酸生成；
（5）将合成步骤的NaCl与Na₂SO₃换为NH₄Cl 和（NH₄）₂SO₃，滤液中含有硫酸铵、硫酸，可获得一种可用作氮肥的副产品，可能为：（NH₄）₂SO₄，NH₄HSO₄等，
故答案为：（NH₄）₂SO₄或NH₄HSO₄等；
（6）洗涤时，可以先用盐酸洗涤，防止CuCl溶解而损失，再用无水乙醇洗涤，
故答案为：盐酸．

点评 本题考查物质制备实验、对工艺流程分析评价、条件的控制、物质的分离提纯等，理解工艺流程原理是解题关键，是对学生综合能力的考查，难度中等．