Question

氯化亞銅不僅在無機化工生產(chǎn)中具有重要作用，在有機合成工業(yè)中還可作催化劑．以下是從含Cu²⁺、Fe³⁺的電鍍廢液中制備氯化亞銅的工藝流程圖．

如圖曲線可表示濾液中金屬離子含量與pH、CuCl產(chǎn)率與反應(yīng)①混合液中pH的關(guān)系．

試填空．
（1）當(dāng)pH=5時，在電鍍廢液中再加入氫氧化鈉溶液生成電鍍污泥的離子反應(yīng)方程式為：______．
（2）由反應(yīng)①制備CuCl時的最佳pH在______左右．
（3）已知在隔絕空氣條件下進行反應(yīng)①時CuCl產(chǎn)率較高，則CuCl具有______的特性．
（4）反應(yīng)①中1mol鐵粉完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，該離子反應(yīng)的方程式為：______．如果將反應(yīng)①中鐵粉換為亞硫酸鈉，也可以得到氯化亞銅，則化學(xué)方程式為：______．

Answer 1

（1）當(dāng)pH=5時，三價鐵離子已經(jīng)全部沉淀，在電鍍廢液中再加入氫氧化鈉溶液，銅離子全部沉淀；反應(yīng)離子方程式為：Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓，故答案為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓；
（2）因減少生成物的濃度，化學(xué)平衡正向移動，OH^-中和了反應(yīng)中的H⁺，有利于平衡向右移動，提高CuCl的產(chǎn)率．但當(dāng)OH^-濃度過大時，Cu⁺能與OH^-結(jié)合，生成氫氧化亞銅沉淀（Cu²⁺能與OH^-結(jié)合，生成氫氧化銅沉淀），從而降低了CuCl的產(chǎn)率，圖象中分析由反應(yīng)①制備CuCl時的最佳pH=3.5時CuCl的產(chǎn)率最大，故答案為：3.5；
（3）在隔絕空氣條件下進行反應(yīng)①時CuCl產(chǎn)率較高，說明氯化亞銅能被空氣中的氧氣氧化，故答案為：能被空氣中的氧氣氧化；
（4）反應(yīng)①中1mol鐵粉完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子生成亞鐵離子被銅離子氧化，生成氯化亞銅沉淀結(jié)合離子方程式書寫方法寫出的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺；如果將反應(yīng)①中鐵粉換為亞硫酸鈉，也可以得到氯化亞銅，說明亞硫酸鈉被銅離子氧化為硫酸鈉，本身被還原為氯化亞銅，結(jié)合化學(xué)方程式書寫方法寫出的化學(xué)方程式為：2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+H₂O=2CuCl↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄；
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺；2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+H₂O=2CuCl↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄ ；
分析：（1）曲線可表示濾液中金屬離子含量與pH、CuCl產(chǎn)率與反應(yīng)①混合液中pH的關(guān)系，當(dāng)pH=5時，三價鐵離子已經(jīng)全部沉淀，在電鍍廢液中再加入氫氧化鈉溶液，三價鐵離子和銅離子全部沉淀；
（2）根據(jù)平衡移動原理，減少生成物的濃度，化學(xué)平衡正向移動；結(jié)合圖象中氯化亞銅的產(chǎn)率最大時的PH分析；
（3）在隔絕空氣條件下進行反應(yīng)①時CuCl產(chǎn)率較高，說明氯化亞銅易被空氣中的氧氣氧化；
（4）反應(yīng)①中1mol鐵粉完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子生成亞鐵離子被銅離子氧化，生成氯化亞銅沉淀結(jié)合離子方程式書寫方法寫出；如果將反應(yīng)①中鐵粉換為亞硫酸鈉，也可以得到氯化亞銅，說明亞硫酸鈉被銅離子氧化為硫酸鈉，本身被還原為氯化亞銅，結(jié)合化學(xué)方程式書寫方法寫出；
點評：本題主要考查了CuCl的制備，對制備過程中的有關(guān)知識進行了考查，氧化還原反應(yīng)實質(zhì)和規(guī)律的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力和運用知識的能力．