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20.(14分)氯化亚铜是有机合成工业中应用较广的催化剂。
(1)CuCl是不溶于水的白色固体,露置于潮湿空气中很容易被氧化生成碱式盐Cu(OH)Cl,写出其化学反应方程式 ▲ 。
(2)一种用废铜制备氯化亚铜的过程如下:
Cu(s)+Cl2(g)=CuCl2(s) △H=-a kJ.mol-1
CuCl2(s) +Cu(s) +4HCl(aq)= 2H2[CuCl3] (aq) △H=+bkJ.mol-1
CuCl(s) + 2HCl(aq)= H2[CuCl3] (aq) △H=-ckJ.mol-1
①反应2Cu(s)+Cl2(g)=2CuCl(s) △H= ▲ kJ.mol-1
②向CuCl2溶液中加入过量铜粉,发生反应生成CuC1。但在实验过程中要加入浓盐酸反应才能持续进行,反应结束后将溶液倒入蒸馏水中稀释获得CuCl。加入浓盐酸的目的是 ▲ 。当c(Cl-)=2×10-3 mol.L-1时,c(Cu+)= ▲ mol.L-1。已知:Ksp(CuCl)=1.7×10-7
(3)目前利用膜电解再生氨性含铜蚀刻废液制备氯化亚铜制备技术获得突破。首先在电解槽中电解氨性含铜蚀刻废液,电解后向阴极液中加入盐酸酸化,再倒入蒸馏水稀释得到氯化亚铜沉淀。
①电解装置如图所示,阴极区电极方程式为 ▲ 。
②稀释过程中溶液的温度不同,得到沉淀质量和氯化亚铜百分含量变化如图所示。
该工艺得到的产品氯化亚铜含量符合工业要求,从氯化亚铜产率角度分析,最佳稀释温度为 ▲ 。温度越高得到沉淀质量越低,其原因是 ▲ 。