Question

【題目】氯化亞銅(CuCl)常用作有機合成工業(yè)中的催化劑，是一種白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工業(yè)上采用如下工藝流程，從某酸性廢液(主要含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-中制備氯化亞銅。

請回答下列問題：

（1）出步驟①中發(fā)生的兩個主要反應(yīng)的離子方程式：___。

（2）步驟②的操作名稱是____。

（3）步驟④中所加物質(zhì)X為_____。

（4）步驟⑤的操作是_____。

（5）步驟⑥應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH呈酸性，且用乙醇洗滌CuCl晶體，目的是____。

（6）在CuCl的生成過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是____。

Answer 1

【答案】Cu2++Fe=Cu +Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+2H+=Fe2++H2↑ 過濾、洗滌 CuO(或Cu(OH)2等） 在HCl氣流中蒸發(fā)結(jié)晶 減少CuCl的損失 硫酸(或H2SO4)

【解析】

酸性廢液中含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-，加入過量鐵粉，Cu2+、Fe3+、 H+都能發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+，Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+，Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑，反應(yīng)后所得的固體a為Cu與過量的Fe，加入足量稀鹽酸，Fe溶解為Fe2+，此時溶液過濾可得固體b，固體b為Cu，加入濃硫酸可得SO2和硫酸銅，所得SO2與Cu2+再反應(yīng)制備CuCl，據(jù)此分析。

（1）鐵是活潑的金屬，能與鐵離子、銅離子以及氫離子反應(yīng)，則步驟①中發(fā)生的兩個主要反應(yīng)的離子方程式為Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+、Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 或 Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑；

（2）置換出的銅以及剩余的鐵需要通過過濾從溶液中分離出來，再進行洗滌；

（3）要得到氯化銅溶液，則需要除去銅離子，因此步驟④中所加物質(zhì)X為CuO或Cu (OH) 2 或CuCO3等；

（4）由于銅離子水解，所以步驟⑤的操作是在HCl氣流中蒸發(fā)結(jié)晶；

（5）由于氯化亞銅不溶于乙醇，因此用乙醇洗滌CuCl晶體的目的是減少CuCl的損失；

（6）由于最終還有硫酸生成，因此在CuCl的生成過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是硫酸。