Question

11．铜的+1价化合物如Cu₂O、CuCl都是重要的化工产品，研究它们的制备及其性质具有重大的现实意义．
Ⅰ．Cu₂O是一种具有独特光、磁特性的红棕色p型半导体材料．
（1）工业上可以用新制Cu（OH）₂悬浊液与液态肼（N₂H₄）反应制备Cu₂O，同时放出N₂，下列对应的化学反应方程式：4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$N₂↑+2Cu₂O+6H₂O
（2）已知常温下，溶液中的Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu．写出稀硫酸与Cu₂O反应的离子方程式Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O
Ⅱ．氯化亚铜（CuCl）微溶欲水，不溶于酒精，在潮湿空气中易水解氧化．某课外小组以某工业废渣（主要成分为硅，铜，碳等）为原料制备CuCl的流程示意图如图：

（1）“滤渣”的主要成分为SiO₂（填化学式）．
（2）“还原”过程中SO₃^2-将Cu²⁺还原为CuCl，请写出反应的例子方程式：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H^﹢，亚硫酸钠需适当过量，目的有防止生成的CuCl被氧化．
（3）操作Ⅰ和操作Ⅱ所用的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒．操作Ⅲ包括对滤饼的醇洗，干燥，使用无水乙醇代替水进行洗涤的优点是减小洗涤CuCl时的溶解损失并防止其水解氧化
（4）CuCl是共价化合物，经测定其蒸气对H₂的相对密度为99.5，测它的准确的分子式为Cu₂Cl₂．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）在加热条件下，用液态肼（N₂H₄）还原新制的Cu（OH）₂制备Cu₂0，同时放出N₂，结合质量守恒定律和氧化还原反应可写出此反应的化学方程式；
（2）根据“Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu”写出反应的离子方程式；
Ⅱ．工业废渣（主要成分为硅，铜，碳等）焙烧后得固体为硅和铜的氧化物，用盐酸浸取后得氯化铜溶液和二氧化硅固体，过滤得滤渣为SiO₂，滤液为氯化铜溶液，滤液中加氢氧化钠调节PH值为3.5，再加亚硫酸钠还原得氯化亚铜沉淀，过滤后得滤饼，对滤饼的醇洗，干燥，得氯化亚铜晶体，据此答题．

解答 解：Ⅰ．（1）根据反应物N₂H₄和Cu（OH）₂，生成物是Cu₂0、H₂O和N₂，可得化学方程式为4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$N₂↑+2Cu₂O+6H₂O，故答案为：4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$N₂↑+2Cu₂O+6H₂O；
（2）氧化亚铜（Cu₂O）在酸性条件下不稳定，生成Cu和Cu²⁺，反应的离子方程式为：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O，
故答案为：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O；
Ⅱ．工业废渣（主要成分为硅，铜，碳等）焙烧后得固体为硅和铜的氧化物，用盐酸浸取后得氯化铜溶液和二氧化硅固体，过滤得滤渣为SiO₂，滤液为氯化铜溶液，滤液中加氢氧化钠调节PH值为3.5，再加亚硫酸钠还原得氯化亚铜沉淀，过滤后得滤饼，对滤饼的醇洗，干燥，得氯化亚铜晶体，
（1）根据上面的分析可知，“滤渣”的主要成分为SiO₂，
故答案为：SiO₂；
（2）“还原”过程中SO₃^2-将Cu²⁺还原为CuCl，反应的离子方程式为：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H^﹢，亚硫酸钠需适当过量，防止生成的CuCl被氧化，
故答案为：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H^﹢；防止生成的CuCl被氧化；
（3）操作Ⅰ和操作Ⅱ均为过滤，所用的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，使用无水乙醇代替水进行洗涤的优点是  减小洗涤CuCl时的溶解损失并防止其水解氧化，
故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒； 减小洗涤CuCl时的溶解损失并防止其水解氧化；
（4）CuCl是共价化合物，经测定其蒸气对H₂的相对密度为99.5，则其相对分子质量为199，结合实验室为CuCl计算（CuCl）n=199，n=2得到化学式Cu₂Cl₂，
故答案为：Cu₂Cl₂．

点评 本题考查了物质的分离提纯实验过程分析判断、题干信息的应用、氧化还原反应产物的分析及其离子和化合物性质的理解应用等知识点，注意知识的迁移和应用是解题的关键，题目难度中等．