Question

氯化亞銅在有機(jī)合成工業(yè)中常作催化劑．它是一種白色，微溶于水、不溶于酒精，易溶于酸．見(jiàn)光易分解，易與空氣中氧氣反應(yīng)的物質(zhì)．以下是從含Cu²⁺、Fe³⁺等的電鍍廢水中制備氯化亞銅的工藝流程圖．

下圖是濾液中Cu²⁺的含量與pH的關(guān)系及CuCl產(chǎn)率與pH的關(guān)系圖．

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）由反應(yīng)①制備CuCl時(shí)的最佳pH在

3.5

左右；
（2）反應(yīng)①在隔絕空氣條件下進(jìn)行時(shí)CuCl產(chǎn)率較高的原因是

易與空氣中氧氣反應(yīng)

，根據(jù)其見(jiàn)光易分解的性質(zhì)，氯化亞銅應(yīng)保存在

棕色瓶

的試劑瓶中．
（3）在電鍍廢水中加入堿的目的是

將Cu²⁺、Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化銅和氫氧化鐵沉淀

．欲得到高純度氯化亞銅，在電鍍污泥中加酸時(shí)，pH應(yīng)控制在

4.1與4.7之間

，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為

Cu（OH）₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O．

．已知?dú)溲趸�鐵和氫氧化銅沉淀的pH（見(jiàn)下表）．

物質(zhì)	開(kāi)始沉淀	沉淀完全
氫氧化銅	4.7	6.7
氫氧化鐵	1.5	4.1

（4）反應(yīng)①中生成硫酸亞鐵、硫酸鉀等物質(zhì)，請(qǐng)寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：

2CuSO₄+Fe+2KCl=2CuCl↓+FeSO₄+K₂SO₄

；
（5）從濾液中制得晶體的實(shí)驗(yàn)操作為：蒸發(fā)濃縮、

加入酸調(diào)整溶液pH在3.5 左右使氯化亞銅成為沉淀析出

、

過(guò)濾

、洗滌、干燥；
（6）用酒精洗滌晶體得到產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是

防止氯化亞銅溶于水

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)CuCl產(chǎn)率與pH的關(guān)系圖分析制備CuCl時(shí)的最佳pH；
（2）氯化亞銅見(jiàn)光易分解，易與空氣中氧氣反應(yīng)的性質(zhì)分析；
（3）根據(jù)廢水中含有成分及制取氯化亞銅的流程分析加入堿的目的；根據(jù)氫氧化鐵和氫氧化銅沉淀的pH分析溶液pH應(yīng)控制的范圍；根據(jù)反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（4）根據(jù)反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（5）根據(jù)CuCl產(chǎn)率與pH的關(guān)系及操作過(guò)程分析；
（6）根據(jù)氯化亞銅微溶于水分析．

解答：解：（1）由CuCl產(chǎn)率與pH的關(guān)系圖可知，制備CuCl時(shí)的最佳pH是3.5左右；
（2）由于易與空氣中氧氣反應(yīng)．所以，反應(yīng)①在隔絕空氣條件下進(jìn)行時(shí)CuCl產(chǎn)率較高；由于CuCl見(jiàn)光易分解，所以應(yīng)保存在棕色瓶的試劑瓶中；
（3）由于電鍍廢水中含有Cu²⁺、Fe³⁺，加入堿的目的是將Cu²⁺、Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化銅和氫氧化鐵沉淀；欲得到高純度氯化亞銅，在電鍍污泥中加酸時(shí)，由氫氧化鐵和氫氧化銅沉淀的pH表可知，pH應(yīng)控制在4.1與4.7之間．由題意可知，由氫氧化銅制備硫酸銅的反應(yīng)方程式是：Cu（OH）₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O；
（4）在反應(yīng)①中鐵與硫酸銅、氯化鉀反應(yīng)生成了硫酸亞鐵、硫酸鉀和氯化亞銅，反應(yīng)的方程式是：2CuSO₄+Fe+2KCl=2CuCl↓+FeSO₄+K₂SO₄；
（4）從濾液中制得晶體的實(shí)驗(yàn)操作為：蒸發(fā)濃縮、加入酸調(diào)整溶液pH在3.5 左右使氯化亞銅成為沉淀析出、過(guò)濾、洗滌、干燥；
（5）由于氯化亞銅微溶于水，用酒精洗滌晶體得到產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是：防止氯化亞銅溶于水．
故答為：（1）3.5；（2）易與空氣中氧氣反應(yīng)；（3）將Cu²⁺、Fe³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化銅和氫氧化鐵沉淀，4.1與4.7之間，Cu（OH）₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O．（4）加入酸調(diào)整溶液pH在3.5 左右使氯化亞銅成為沉淀析出，過(guò)濾，（5）防止氯化亞銅溶于水．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了CuCl的制備，對(duì)制備過(guò)程中的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行了考查，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題的能力和運(yùn)用知識(shí)的能力．