13. 一种制备 2Cu O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在 3~4 之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以
保持反应在$pH 5=$条件下进行。常温下, 2 3H SO的电离平衡常数 $2 8al a2K 1.3 10 , K 6.3 10- -=$ ´ = ´。下列
说法正确的是
CD
2023_山东卷 (化学)
13. 一种制备 2Cu O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在 3~4 之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以
保持反应在$pH 5=$条件下进行。常温下, 2 3H SO的电离平衡常数 $2 8al a2K 1.3 10 , K 6.3 10- -=$ ´ = ´。下列
说法正确的是
CD
【答案】CD
【解析】
【分析】 铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体(气体Ⅰ)和硫酸铜, 生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反
应 Ⅱ) , 所 得 溶 液pH在 3~4 之 间 , 溶 液 显 酸 性 , 根 据2 3H SO的 电 离 平 衡 常 数
$2 8al a2K 1.3 10 , K 6.3 10- -=$ ´ = ´,可知 3NaHSO溶液显酸性(电离大于水解),则反应Ⅱ所得溶液成分是
3NaHSO,调节溶液 pH 值至 11,使 3NaHSO转化为 Na2SO3,低温真空蒸发(防止 Na2SO3 被氧化),故固
液分离得到 Na2SO3 晶体和 Na2SO3 溶液,Na2SO3 和 CuSO4 反应的离子方程式是 23SO-+2Cu2++$2H2O= 24SO-+$
Cu2O+4H+,反应过程中酸性越来越强,使 Na2SO3 转化成 SO2 气体,总反应方程式是 $2CuSO4+3Na2SO3=$
Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4,需及时补加NaOH以保持反应在$pH 5=$条件下进行,据此分析解答。
【详解】A.反应Ⅰ是铜和浓硫酸反应,生成二氧化硫,是氧化还原反应,反应Ⅱ是 SO2 和碳酸钠溶液反
应,生成 3NaHSO、水和二氧化碳,是非氧化还原反应,反应Ⅲ是 Na2SO3 和 CuSO4 反应生成 Cu2O,是
氧化还原反应,故 A 错误;
B.低温真空蒸发主要目的是防止 23NaSO被氧化,而不是 3NaHSO,故B错误;
C.经分析溶液Y 的成分是 Na2SO3 溶液,可循环用于反应Ⅱ的操作单元吸收 SO2 气体(气体Ⅰ),故 C 正确;
D.制取 2Cu O总反应方程式是$2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2$↑+3Na2SO4,化合物 X 是指 Na2SO3,若
2Cu O产量不变,增大
4n Xn CuSO比,多的 Na2SO3 会消耗氢离子,用于控制 pH 值,可减少NaOH的
量,故 D 正确;
答案 CD。