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①混合液中pH的關系．

試填空．
（1）當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方程式為：______．
（2）由反應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①時CuCl產(chǎn)率較高，則CuCl具有______的特性．
（4）反應①中1mol鐵粉完全反應轉移2mol電子，該離子反應的方程式為：______．如果將反應①中鐵粉換為亞硫酸鈉，也可以得到氯化亞銅，則化學方程式為：______．

Answer 1

（1）當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，化學平衡正向移動，OH^-中和了反應中的H⁺，有利于平衡向右移動，提高CuCl的產(chǎn)率．但當OH^-濃度過大時，Cu⁺能與OH^-結合，生成氫氧化亞銅沉淀（Cu²⁺能與OH^-結合，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①中1mol鐵粉完全反應轉移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，結合化學方程式書寫方法寫出的化學方程式為：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①混合液中pH的關系，當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，化學平衡正向移動；結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①中1mol鐵粉完全反應轉移2mol電子生成亞鐵離子被銅離子氧化，生成氯化亞銅沉淀結合離子方程式書寫方法寫出；如果將反應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，結合化學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知識進行了考查，氧化還原反應實質和規(guī)律的應用，培養(yǎng)了學生分析問題的能力和運用知識的能力．