Question

（16分）氯化亞銅（CuCl）是有機(jī)合成工業(yè)中應(yīng)用較廣泛的催化劑，它是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空氣中會(huì)被迅速氧化。從酸性電鍍廢液（主要含Cu²⁺、Fe³⁺）中制備氯化亞銅的工藝流程如下：


請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）電鍍污泥的主要成分是          （寫化學(xué)式）。
（2）鐵粉、氯化鈉、硫酸銅在溶液中反應(yīng)生成CuCl的離子反應(yīng)方程式為：
                                   。
（3）析出CuCl晶體時(shí)的最佳pH在     左右。
（4）析出的CuCl晶體要立即用無(wú)水乙醇洗滌，然后真空干燥、冷卻，密封包裝。真空干燥，密封包裝的目的是                                                。  
（5）從濾液A中可回收的主要物質(zhì)是                           （寫化學(xué)式）。
（6）以碳棒為電極電解CuCl₂溶液可得到CuCl。寫出電解CuCl₂溶液后的陰極上發(fā)生的反應(yīng)為         

Answer 1

（16分）
（1）Cu(OH)₂  Fe(OH)₃ （每個(gè)2分，共4分）      
（2）2Cu²⁺＋2Cl^—＋Fe＝2CuCl↓＋Fe²⁺（3分，沒(méi)配平扣1分，無(wú)寫“↓”不扣分）
（3）3 （2分，寫“2.8～3.5”均得分）
（4）促使乙醇和水的揮發(fā)，防止CuCl被空氣氧化 （2分，寫對(duì)其中的一點(diǎn)得2分）
（5）Na₂SO₄和FeSO₄（2分；寫對(duì)其中一個(gè)得2分）
（6）Cu^2＋＋Cl^－＋e^－===CuCl↓�。�3分，無(wú)寫“↓”扣1分）

試題分析：（1）酸性電鍍廢液主要含Cu²⁺、Fe³⁺，加堿后生成Cu(OH)₂  Fe(OH)₃，是電鍍污泥的主要成分；
（2）鐵粉、氯化鈉、硫酸銅在溶液中反應(yīng)生成CuCl，同時(shí)還有氯化亞鐵、硫酸鈉生成，離子方程式為2Cu²⁺＋2Cl^—＋Fe＝2CuCl↓＋Fe²⁺
（3）由圖可知pH=3時(shí)CuCl的產(chǎn)率最高，所以析出CuCl晶體時(shí)的最佳pH在3左右；
（4）真空干燥時(shí)無(wú)氧氣存在，密封包裝也是隔絕氧氣，所以真空干燥，密封包裝的目的是促使乙醇和水的揮發(fā)，防止CuCl被空氣氧化；
（5）由流程圖可知，氫氧化鐵與氫氧化銅與酸反應(yīng)后生成硫酸銅與硫酸鐵，加入鐵粉后，溶液中存在硫酸亞鐵，氯化亞銅析出后溶液中只剩硫酸亞鐵與原來(lái)加堿時(shí)生成的硫酸鈉，所以從濾液A中可回收的主要物質(zhì)是Na₂SO₄和FeSO₄；
（6）電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，元素化合價(jià)降低，CuCl₂中Cu是+2價(jià)，CuCl中Cu是+1價(jià)，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)是Cu^2＋＋Cl^－＋e^－===CuCl↓。