题目
CuCl为白色固体,难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化,常用作媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu,含少量Ni、Al2O3等)为原料制备CuCl的工艺流程如图。下列说法不正确的是( )CO NaOH溶液 H2SO4、H2O2 Na2SO3、NaCl-|||-废铜渣→ 除镍 一 碱溶 过滤 一 酸溶 还原 洗涤 CuCl-|||-过滤-|||-Ni(CO)4 滤液A. “除镍”与“碱溶”过程发生的主要反应均为非氧化还原反应B. “酸溶”时可用热的氧气替换H2O2作氧化剂C. “还原”时发生反应离子方程式为:SO32-+Cu2++Cl-+H2O=CuCl↓+SO42-+2H+D. “洗涤”时采用乙醇与用蒸馏水相比较,制得CuCl纯度更高
CuCl为白色固体,难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化,常用作媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu,含少量Ni、Al2O3等)为原料制备CuCl的工艺流程如图。下列说法不正确的是( )


- A. “除镍”与“碱溶”过程发生的主要反应均为非氧化还原反应
- B. “酸溶”时可用热的氧气替换H2O2作氧化剂
- C. “还原”时发生反应离子方程式为:SO32-+Cu2++Cl-+H2O=CuCl↓+SO42-+2H+
- D. “洗涤”时采用乙醇与用蒸馏水相比较,制得CuCl纯度更高
题目解答
答案
C
【分析】废铜渣在CO作用下除去Ni,剩余Cu和Al2O3,加入氢氧化钠溶液经过碱溶使氧化铝转化为可溶性盐除去氧化铝,过滤得到Cu,而后将Cu在H2O2、稀硫酸中氧化形成Cu2+,再加入亚硫酸钠、NaCl再还原成CuCl,过滤、洗涤得到CuCl。
【详解】A.除镍时,Ni单质与CO形成配合物,不属于氧化还原反应,碱溶时,氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,也不属于氧化还原反应,A正确;
B.H2O2的作用是酸性环境中将铜单质氧化,热的氧气也可以在酸性环境中将铜单质氧化,且不引入新的杂质,B正确;
C.还原”时,在氯化钠溶液中,硫酸铜溶液被亚硫酸钠还原为+1价铜离子生成CuCl沉淀,离子方程式为SO$_3^{2-}$+2Cu2++2Cl−+H2O=2CuCl↓+SO$_4^{2-}$+2H+,C错误;
D.有水时CuCl更容易被氧化,使用乙醇能隔绝空气,防止CuCl被氧化,D正确;
综上所述答案为C。
【分析】废铜渣在CO作用下除去Ni,剩余Cu和Al2O3,加入氢氧化钠溶液经过碱溶使氧化铝转化为可溶性盐除去氧化铝,过滤得到Cu,而后将Cu在H2O2、稀硫酸中氧化形成Cu2+,再加入亚硫酸钠、NaCl再还原成CuCl,过滤、洗涤得到CuCl。
【详解】A.除镍时,Ni单质与CO形成配合物,不属于氧化还原反应,碱溶时,氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,也不属于氧化还原反应,A正确;
B.H2O2的作用是酸性环境中将铜单质氧化,热的氧气也可以在酸性环境中将铜单质氧化,且不引入新的杂质,B正确;
C.还原”时,在氯化钠溶液中,硫酸铜溶液被亚硫酸钠还原为+1价铜离子生成CuCl沉淀,离子方程式为SO$_3^{2-}$+2Cu2++2Cl−+H2O=2CuCl↓+SO$_4^{2-}$+2H+,C错误;
D.有水时CuCl更容易被氧化,使用乙醇能隔绝空气,防止CuCl被氧化,D正确;
综上所述答案为C。
解析
本题考查工艺流程中的化学反应类型、氧化剂选择、离子方程式书写及洗涤剂选择依据。核心思路在于:
- 判断反应类型:区分氧化还原反应与非氧化还原反应;
- 氧化剂替代分析:根据反应条件判断氧化剂可行性;
- 离子方程式配平:验证电荷与原子守恒;
- 洗涤剂作用:结合物质性质分析洗涤方式。
破题关键:
- 选项C的离子方程式未配平,电荷不守恒;
- 选项D中乙醇洗涤可隔绝氧气,防止CuCl氧化。
选项A
除镍:Ni与CO生成Ni(CO)₄(非氧化还原反应);
碱溶:Al₂O₃与NaOH反应生成NaAlO₂(复分解反应)。
结论:均为非氧化还原反应,正确。
选项B
H₂O₂在酸性条件下氧化Cu生成Cu²+,氧气在酸性条件下也可氧化Cu,且不引入杂质。
结论:可用氧气替代,正确。
选项C
错误原因:
- 电荷未守恒:左边总电荷为$-1$,右边为$0$;
- 正确方程式:
$\text{SO}_3^{2-} + 2\text{Cu}^{2+} + 2\text{Cl}^{-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{CuCl} \downarrow + \text{SO}_4^{2-} + 2\text{H}^+$
结论:方程式未配平,错误。
选项D
乙醇不溶CuCl且隔绝空气,防止CuCl潮湿氧化,纯度更高。
结论:正确。