题目

题型：不详难度：来源：

氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu^2＋、Fe^3＋)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。

【已知：金属离子浓度为1 mol·L^－1时，Fe(OH)₃开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu(OH)₂开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】请回答下列问题：
(1)酸浸时发生反应的离子方程式是________；析出CuCl晶体时的最佳pH在________左右。
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为____________________________。
(3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是____________________________________________。
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是________，若想从滤液中获取FeSO₄·7H₂O晶体，还需要知道的是__________________。
(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：______________________。为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5。这样做的目的是__________________________________________。

答案

(1)Cu(OH)₂＋2H^＋=Cu^2＋＋2H₂O　3
(2)2Cu^2＋＋2Cl^－＋Fe=2CuCl↓＋Fe^2＋
(3)加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化 
(4)Na₂SO₄和FeSO₄
不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度
(5)2CuSO₄＋Na₂SO₃＋2NaCl＋H₂O=2CuCl↓＋2Na₂SO₄＋H₂SO₄
OH^－中和了反应中的H^＋，有利于平衡向右移动，提高CuCl的产率。但当OH^－浓度过大时，Cu^＋能与OH^－结合，生成氢氧化亚铜，从而降低了CuCl的产率

解析

(1)酸浸后可得到高浓度的硫酸铜溶液，所以发生的反应为Cu(OH)₂＋2H^＋=Cu^2＋＋2H₂O；由图像知当pH＝3时CuCl的产率最高。(4)反应中加入了Na^＋，反应后生成了Fe^2＋，所以滤液成分为Na₂SO₄和FeSO₄。(5)将铁粉换成Na₂SO₃，则为＋4价S还原Cu^2＋。
点拨：本题考查化学与技术，考查考生对化学与技术的掌握情况。难度中等。