Question

氯化亞銅(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空氣中會(huì)被迅速氧化成綠色堿式鹽。從酸性電鍍廢液(主要含Cu^2＋、Fe^3＋)中制備氯化亞銅的工藝流程圖如下：

金屬離子含量與混合液pH、CuCl產(chǎn)率與混合液pH的關(guān)系圖如圖。

【已知：金屬離子濃度為1 mol·L^－1時(shí)，F(xiàn)e(OH)₃開始沉淀和沉淀完全的pH分別為1.4和3.0，Cu(OH)₂開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.2和6.7】請(qǐng)回答下列問題：
(1)酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________；析出CuCl晶體時(shí)的最佳pH在________左右。
(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)析出的CuCl晶體要立即用無水乙醇洗滌，在真空干燥機(jī)內(nèi)于70℃干燥2 h、冷卻密封包裝。70℃真空干燥、密封包裝的目的是____________________________________________。
(4)產(chǎn)品濾出時(shí)所得濾液的主要分成是________，若想從濾液中獲取FeSO₄·7H₂O晶體，還需要知道的是__________________。
(5)若將鐵粉換成亞硫酸鈉也可得到氯化亞銅，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________。為提高CuCl的產(chǎn)率，常在該反應(yīng)體系中加入稀堿溶液，調(diào)節(jié)pH至3.5。這樣做的目的是__________________________________________。

Answer 1

(1)Cu(OH)₂＋2H^＋=Cu^2＋＋2H₂O　3
(2)2Cu^2＋＋2Cl^－＋Fe=2CuCl↓＋Fe^2＋
(3)加快乙醇和水的蒸發(fā)，防止CuCl被空氣氧化 
(4)Na₂SO₄和FeSO₄
不同溫度下硫酸鈉和硫酸亞鐵的溶解度
(5)2CuSO₄＋Na₂SO₃＋2NaCl＋H₂O=2CuCl↓＋2Na₂SO₄＋H₂SO₄
OH^－中和了反應(yīng)中的H^＋，有利于平衡向右移動(dòng)，提高CuCl的產(chǎn)率。但當(dāng)OH^－濃度過大時(shí)，Cu^＋能與OH^－結(jié)合，生成氫氧化亞銅，從而降低了CuCl的產(chǎn)率

(1)酸浸后可得到高濃度的硫酸銅溶液，所以發(fā)生的反應(yīng)為Cu(OH)₂＋2H^＋=Cu^2＋＋2H₂O；由圖像知當(dāng)pH＝3時(shí)CuCl的產(chǎn)率最高。(4)反應(yīng)中加入了Na^＋，反應(yīng)后生成了Fe^2＋，所以濾液成分為Na₂SO₄和FeSO₄。(5)將鐵粉換成Na₂SO₃，則為＋4價(jià)S還原Cu^2＋。
點(diǎn)撥：本題考查化學(xué)與技術(shù)，考查考生對(duì)化學(xué)與技術(shù)的掌握情況。難度中等。