Question

【题目】CuCl是应用广泛的有机合成催化剂，工业上以制作印刷电路的废液（含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl—）为原料生产CuCl的流程如下：

已知：CuCl是一种白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇及稀硫酸，在水溶液中存在平衡：

CuCl(白色)＋2Cl－[CuCl3]2－(无色溶液)；在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。

根据以上信息回答下列问题：

（1）试剂X是______，检验刻蚀液中金属阳离子的化学试剂是_____。（均填化学式）

（2）操作①、②、③相同，名称是________，所需要的主要玻璃仪器有烧杯、___ 、_____。

（3）滤渣①与Y反应的离子方程式为_________________。

（4）产生CuCl的化学方程式为_______________，当观察到 现象，即表明反应已经完全。

（5）在操作③之前往往向反应后的溶液中加入大量的水，其作用是 。

（6）在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，还应该注意的关键问题是_________。

Answer 1

【答案】

（1）Fe（1分） KSCN（或其他合理答案） （1分）

（2）过滤（1分） 玻璃棒、漏斗（2分）

（3）Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑（2分）

（4）CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋2H2SO4（3分） 溶液由蓝色变为无色（1分）

（5）稀释，促进平衡CuCl(白色)＋2Cl－[CuCl3]2－(无色溶液)逆向移动，生成CuCl（2分）

（6）防止CuCl的氧化和见光分解（2分）

【解析】

试题分析：向工业上以制作印刷电路的废液（含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl—）加入过量的铁粉，三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子，铜离子与铁反应生成铜，然后过滤，滤渣为过量的铁和生成的铜，依据铜与铁的活泼性，将滤渣溶于盐酸，铜与盐酸不反应，过滤得到滤渣即为铜，然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜；

（1）印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）加入铁，三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子，铜离子能够与铁反应生成铜，过滤后滤渣中含有铜和铁，加入盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，铜与盐酸不反应，将铜分离出来；氯化亚铁溶液中通入氯气生成氯化铁，检验铁离子的试剂是KSCN溶液；

（2）操作①、②、③均是过滤，所需要的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。

（3）滤渣①与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑。

（4）依据图示可知：CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl，产生CuCl的化学方程式依据得失电子守恒得到CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋2H2SO4，硫酸铜溶液是蓝色的，所以当观察到溶液由蓝色变为无色时即表明反应已经完全。

（5）因为CuCl在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+ 2Cl－[CuCl3]2－(无色溶液)，加水稀释，使平衡逆向移动，从而生成CuCl沉淀。

（6）氯化亚铜具有还原性，易被氧化而变质，见光易分解，所以生产中应防止CuCl的氧化和见光分解，减少产品CuCl的损失。