Question

【題目】以硅孔雀石（主要成分為 CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O，含 SiO2、FeCO3、 Fe2O3等雜質(zhì)）為原料制備CuCl2的工藝流程如下：

（1）為提高“酸浸”時(shí)銅元素的浸出率，可以采取的措施有：

①適當(dāng)加快攪拌速率；②______________。（任答一點(diǎn)即可）

（2）“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。

（3）“濾渣1”的主要成分為SiO2和H2SiO3等，“濾渣2”的主要成分為______（填化學(xué)式）；試劑X可選擇_____（填字母）。

a. Cu b. NaOH c. Cu(OH)2 d.氨水

（4）“調(diào)pH”時(shí)，pH不能過高，其原因是_________________________。

Answer 1

【答案】 適當(dāng)提高鹽酸濃度或適當(dāng)提高反應(yīng)溫度 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe(OH)3 c 防止Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu(OH) 2沉淀

【解析】試題分析：本題以硅孔雀石為原料制備CuCl2的工藝流程為載體，考查流程的分析，外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，鹽類水解知識(shí)應(yīng)用于物質(zhì)的分離，離子方程式的書寫。

（1）為提高“酸浸”時(shí)銅元素的浸取率，可采取的措施有：適當(dāng)加快攪拌速率，適當(dāng)提高鹽酸的濃度，適當(dāng)提高反應(yīng)的溫度。

（2）硅孔雀石中加入鹽酸“酸浸”時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)有：CuCO3·Cu（OH）2+4HCl=2CuCl2+CO2↑+3H2O、CuSiO3·2H2O+2HCl=CuCl2+H2SiO3+2H2O、FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑、 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；經(jīng)過濾得到濾渣1中主要成分為未反應(yīng)的SiO2和生成的H2SiO3，濾液中主要含CuCl2、FeCl2、FeCl3，用氯氣將FeCl2氧化成FeCl3，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。

（3）根據(jù)流程圖，加入試劑X調(diào)節(jié)pH的目的是將Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀而除去，則“濾渣2”的主要成分為Fe（OH）3。Fe3+在水溶液中存在水解平衡：Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+，能用于調(diào)節(jié)pH的試劑必須與H+反應(yīng)且不引入新雜質(zhì)。a項(xiàng)，Cu與H+不反應(yīng)，不能調(diào)節(jié)pH，同時(shí)Cu會(huì)將FeCl3還原為FeCl2，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，NaOH能與H+反應(yīng)，NaOH能調(diào)節(jié)pH，但引入雜質(zhì)離子Na+，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，Cu（OH）2與H+反應(yīng)生成Cu2+和H2O，c（H+）減小，促進(jìn)Fe3+水解，能調(diào)節(jié)pH使Fe3+完全沉淀，且不引入新雜質(zhì)，正確；d項(xiàng)，氨水能與H+反應(yīng)，氨水能調(diào)節(jié)pH，但引入雜質(zhì)離子NH4+，錯(cuò)誤；答案選c。

（4）“調(diào)pH”的目的是將Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀而除去，而Cu2+仍留在溶液中，實(shí)現(xiàn)Cu2+和Fe3+的分離。“調(diào)pH”時(shí)，pH不能過高，防止Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu（OH）2沉淀。