Question

（2011?如皋市模拟）氯化亚铜不仅在无机化工生产中具有重要作用，在有机合成工业中还可作催化剂．以下是从含Cu²⁺、Fe³⁺的电镀废液中制备氯化亚铜的工艺流程图．

如图曲线可表示滤液中金属离子含量与pH、CuCl产率与反应①混合液中pH的关系．

试填空．
（1）当pH=5时，在电镀废液中再加入氢氧化钠溶液生成电镀污泥的离子反应方程式为：

Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓

．
（2）由反应①制备CuCl时的最佳pH在

3.5

左右．
（3）已知在隔绝空气条件下进行反应①时CuCl产率较高，则CuCl具有

能被空气中的氧气氧化

的特性．
（4）反应①中1mol铁粉完全反应转移2mol电子，该离子反应的方程式为：

2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺

．如果将反应①中铁粉换为亚硫酸钠，也可以得到氯化亚铜，则化学方程式为：

2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+H₂O=2CuCl↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）曲线可表示滤液中金属离子含量与pH、CuCl产率与反应①混合液中pH的关系，当pH=5时，三价铁离子已经全部沉淀，在电镀废液中再加入氢氧化钠溶液，三价铁离子和铜离子全部沉淀；
（2）根据平衡移动原理，减少生成物的浓度，化学平衡正向移动；结合图象中氯化亚铜的产率最大时的PH分析；
（3）在隔绝空气条件下进行反应①时CuCl产率较高，说明氯化亚铜易被空气中的氧气氧化；
（4）反应①中1mol铁粉完全反应转移2mol电子生成亚铁离子被铜离子氧化，生成氯化亚铜沉淀结合离子方程式书写方法写出；如果将反应①中铁粉换为亚硫酸钠，也可以得到氯化亚铜，说明亚硫酸钠被铜离子氧化为硫酸钠，本身被还原为氯化亚铜，结合化学方程式书写方法写出；

解答：（1）当pH=5时，三价铁离子已经全部沉淀，在电镀废液中再加入氢氧化钠溶液，铜离子全部沉淀；反应离子方程式为：Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓，故答案为：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓；
（2）因减少生成物的浓度，化学平衡正向移动，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，生成氢氧化亚铜沉淀（Cu²⁺能与OH^-结合，生成氢氧化铜沉淀），从而降低了CuCl的产率，图象中分析由反应①制备CuCl时的最佳pH=3.5时CuCl的产率最大，故答案为：3.5；
（3）在隔绝空气条件下进行反应①时CuCl产率较高，说明氯化亚铜能被空气中的氧气氧化，故答案为：能被空气中的氧气氧化；
（4）反应①中1mol铁粉完全反应转移2mol电子生成亚铁离子被铜离子氧化，生成氯化亚铜沉淀结合离子方程式书写方法写出的离子方程式为：2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺；如果将反应①中铁粉换为亚硫酸钠，也可以得到氯化亚铜，说明亚硫酸钠被铜离子氧化为硫酸钠，本身被还原为氯化亚铜，结合化学方程式书写方法写出的化学方程式为：2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+H₂O=2CuCl↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄；
故答案为：2Cu²⁺+2Cl^-+Fe=2CuCl↓+Fe²⁺；2CuSO₄+Na₂SO₃+2NaCl+H₂O=2CuCl↓+2Na₂SO₄+H₂SO₄ ；

点评：本题主要考查了CuCl的制备，对制备过程中的有关知识进行了考查，氧化还原反应实质和规律的应用，培养了学生分析问题的能力和运用知识的能力．