Question

【题目】CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料（含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质），生产CuCl的工艺流程如下：

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Cu(OH)2	5.6	6.7
Al(OH)3	3.8	4.7

已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2-，CuCl2-的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。

（1）煅烧的主要目的是：______________________________________。

（2）操作Ⅰ为调节溶液的pH值，范围为___________，加入的物质X可以是_________________________ 。

A.CuO B.Cu(OH)2 C .NaOH 溶液 D.CaCO3

（3）滤渣I的主要成分是________，滤渣Ⅱ的主要成分是_________。

（4）往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl－，写出反应的离子方程式________________________________________________________________________________________ 。

（5）在反应Ⅰ中，加热并使用浓NaC1溶液，主要目的是_____________________________________________________________________________________ 。

Answer 1

【答案】 使铜转化为可溶于酸的氧化物 4.7≤pH<5.6 ABC SiO2 Fe(OH)3、Al(OH)3 2H2O+2Cu2++SO2+4C1-==2CuCl2-+4H++SO42- 加快CuCl2-的生成速率并提高其产率

【解析】废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)生产CuCl：煅烧废铜料，将铜转化为溶于酸的氧化物，再加入过氧化氢和稀硫酸，二氧化硅不溶，金属离子进入溶液，过滤，则滤渣Ⅰ为二氧化硅，滤液Ⅰ为铁离子、铝离子、铜离子的溶液，向滤液中加入X得到沉淀，应为将铁离子、铝离子除杂，故X可为CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu，调节pH4.7～5.6，沉淀铁离子、铝离子，滤渣Ⅱ为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液Ⅱ为铜离子的溶液，加入食盐并通入SO2发生反应：2H2O+2Cu2++SO2+4Cl-=2CuCl2-+SO42-+4H+，生成CuCl2-，CuCl2-的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀，过滤、洗涤、干燥得到产品。

(1)铜与稀硫酸不反应，煅烧的主要目的是使铜转化为可溶于酸的氧化物，故答案为：使铜转化为可溶于酸的氧化物；

(2)加入X与酸反应调节pH使三价铁离子和铝离子完全沉淀，而铜离子不能沉淀，由表中数据可知，所以需要调节pH的范围为4.7≤pH＜5.6；CuO；Cu(OH)2；NaOH溶液都可以和酸反应，碳酸钙与硫酸反应的硫酸钙微溶于水，不能使酸完全反应，故选ABC，故答案为：4.7≤pH＜5.6；ABC；

(3)根据上述分析，滤渣Ⅰ为二氧化硅，滤渣Ⅱ的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3，故答案为：SiO2；Fe(OH)3和Al(OH)3；

(4)二氧化硫有还原性，铜离子有氧化性，所以二氧化硫和铜离子发生氧化还原反应，反应方程式为2Cu2++SO2+4Cl-+2H2O=2CuCl2-+SO42-+4H+，故答案为：2Cu2++SO2+4Cl-+2H2O=2CuCl2-+SO42-+4H+；

(5)升高温度或增大反应物的浓度能加快反应速率，所以温度升至70～80℃，并使用NaCl浓溶液，目的是提高CuCl2-的生成速率并提高其产率，故答案为：提高CuCl2-的生成速率并提高其产率。