Question

以硅孔雀石[主要成分为CuCO₃·Cu(OH)₂、CuSiO₃·2H₂O，含SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃等杂质]为原料制备CuCl₂的工艺流程如图：

已知：SOCl₂+H₂OSO₂↑+2HCl↑

（1）“酸浸”时盐酸与CuCO₃·Cu(OH)₂反应的化学方程式为___。为提高“酸浸”时铜元素的浸出率，可以采取的措施有：①适当提高盐酸浓度；②适当提高反应温度；③___。

（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为___。

（3）“滤渣2”的主要成分为___(填化学式)；“调pH”时，pH不能过高，其原因是___。

Answer

CuCO3•Cu（OH）2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O 适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间 Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl- Fe（OH）3 防止Cu2+转化为Cu（OH）2沉淀

【解析】

由题给流程图可知，向硅孔雀石加入盐酸酸浸，CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O、FeCO3、Fe2O3等与盐酸反应，二氧化硅不反应，过滤得到滤渣1为SiO2，H2SiO3；滤液中通入氯气，将亚铁离子氧化为铁离子，加入氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜调节溶液pH沉淀铁离子，使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到滤渣2为氢氧化铁沉淀；滤液经浓缩蒸发、冷却结晶得到氯化铜晶体，加入SOCl2加热脱水得到无水氯化铜。

（1）“酸浸”时盐酸与CuCO3•Cu（OH）2反应为复分解反应，由此确定产物配平得化学方程式为CuCO3•Cu（OH）2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O，为提高“酸浸”时铜元素的浸出率，可：①适当提高盐酸浓度；②适当提高反应温度；③适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间，故答案为：CuCO3•Cu（OH）2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O；适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间；

（2）根据流程图，加盐酸“酸浸”后溶液中只有Fe2+可被氯气氧化，“氧化”时发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-，故答案为：Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-；

（3）根据流程图，经氧化后溶液中阳离子主要为Cu2+和Fe3+，加试剂X调节pH使Fe3+完全沉淀而除去，滤渣2的主要成分为Fe（OH）3；“调pH”时，pH不能过高，否则Cu2+可能转化为Cu（OH）2沉淀，故答案为：Fe（OH）3；防止Cu2+转化为Cu（OH）2沉淀。