Question

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：

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

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

（3）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CuCl₂^-，请写出反应的离子方程式：

 

．
（5）在反应Ⅰ中，温度控制在70～80℃并使用浓NaCl溶液，主要目的是：

 

．
（6）常温下，已知CuOH的K_SP为1.0×10^-14，则Cu⁺+H₂O?CuOH+H⁺的平衡常数为

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）煅烧的主要目的是使铜转化为可溶于酸的氧化物，因为铜与稀硫酸不反应；
（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；
（3）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；
（4）根据题目信息：CuSO₄和NaCl混合液中通入SO₂可生成CuCl₂^-和硫酸；
（5）升高温度或增大反应物的浓度能加快反应速率；
（6）根据Cu⁺+H₂O?CuOH+H⁺的平衡常数k=

c(H+)

c(Cu+)

=

kw

ksp

=

10-14

10-14

=1．

解答： 解：（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，A、CuO  B、Cu（OH）₂   C、NaOH 溶液可以和酸反应，故答案为：4.7≤pH＜5.6；ABC；
（3）滤渣Ⅱ的主要成分是Fe（OH）₃和Al（OH）₃，故答案为：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^-+SO₄^2-+4H⁺，故答案为：2Cu²⁺+SO₂+4Cl^-+2H₂O=2CuCl₂^-+SO₄^2-+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，
故答案为：提高CuCl₂^-的生成速率；
（6）常温下，已知CuOH的K_SP为1.0×10^-14，则Cu⁺+H₂O?CuOH+H⁺的平衡常数k=

c(H+)

c(Cu+)

=

kw

ksp

=

10-14

10-14

=1，故答案为：1．

点评：考查学生对元素及其化合物的主要性质的掌握、书写离子方程式、阅读题目获取新信息能力、对工艺流程的理解等，难度中等，需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力．