Question

氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu^2＋、Fe^3＋)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。

【已知：金属离子浓度为1 mol·L^－1时，Fe(OH)₃开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu(OH)₂开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】请回答下列问题：

(1)酸浸时发生反应的离子方程式是________；析出CuCl晶体时的最佳pH在________左右。

(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为____________________________。

(3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是____________________________________________。

(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是________，若想从滤液中获取FeSO₄·7H₂O晶体，还需要知道的是__________________。

(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：______________________。为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5。这样做的目的是__________________________________________。

Answer

(1)Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O 3

(2)2Cu2＋＋2Cl－＋Fe=2CuCl↓＋Fe2＋

(3)加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化

(4)Na2SO4和FeSO4

不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度

(5)2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋H2O=2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4

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，从而降低了CuCl的产率

【解析】(1)酸浸后可得到高浓度的硫酸铜溶液，所以发生的反应为Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；由图像知当pH＝3时CuCl的产率最高。(4)反应中加入了Na＋，反应后生成了Fe2＋，所以滤液成分为Na2SO4和FeSO4。(5)将铁粉换成Na2SO3，则为＋4价S还原Cu2＋。

点拨：本题考查化学与技术，考查考生对化学与技术的掌握情况。难度中等。