Question

氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料，防腐等工业．该物质露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐，在热水中易水解生成氧化铜水合物而呈红色．以下是一种采用亚硫酸盐还原法，从含铜电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图．请回答以下问题：

（1）写出反应①制备氯化亚铜的离子反应方程式：

2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺

．
（2）为提高CuCl的产率，常在反应①的体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5．这样做的目的是

OH^-中和了反应中的H⁺，有利于平衡向右进行，提高CuCl的产率（1分）．但当OH^-浓度过大时，Cu⁺能与OH^-结合，生成氢氧化亚铜，从而降减了CuCl的产率

．
（3）右图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响．由图可知，溶液温度控制在

60℃

时，CuCl产率能达到94%．随后随温度升高CuCl产率会下降，其原因是

温度过高，一是促进了CuCl的水解，二是促进了CuCl与空气中氧气发生反应

．
（4）若要提高CuCl的产率你认为还可采取的措施有

反应①在隔绝空气条件下进行

．

Answer 1

分析：（1）根据题目信息及氧化还原反应的有关知识；
（2）根据减少生成物的浓度，化学平衡正向移动；
（3）根据此温度下CuCl产率最大；根据信息可知，考虑温度过高，促进了CuCl的水解，同时加快反应速率，CuCl易被氧化为绿色的高价铜盐；
（4）考虑隔绝空气条件下进行

解答：解：（1）由图示可知，反应物有：Cu²⁺、SO₃^2-、Cl^-，生成物有CuCl₂、SO₄^-，由于是氧化还原反应，化合价发生了变化，根据电子得失和质量守恒进行配平：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=CuCl₂↓+SO₄^-+2H⁺  
（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．
（3）因在60℃时CuCl产率最大，根据信息可知，随温度升高，促进了CuCl的水解，CuCl被氧化的速度加快．
（4）因温度升高，促进了CuCl与空气中氧气发生反应，所以反应①在隔绝空气条件下（还原气氛）进行可以提高CuCl的产率．
故答案为（1）2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺
（2）OH^-中和了反应中的H⁺，有利于平衡向右进行，提高CuCl的产率（1分）．但当OH^-浓度过大时，Cu⁺能与OH^-结合，生成氢氧化亚铜，从而降减了CuCl的产率
（3）60℃温度过高，一是促进了CuCl的水解，二是促进了CuCl与空气中氧气发生反应  
（4）反应①在隔绝空气条件下进行

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，培养了学生分析问题的能力和运用知识的能力．