Question

氯化亚铜（CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸。工业上用制作印刷电路的废液（含、、、）生产CuCl的流程如图所示：

根据以上信息回答下列问题：

（1）生产过程中：X是______。（填化学式）

（2）写出生成CuCl的离子方程式______。

（3）析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是____。

（4）在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO₂气体，其理由是___________。

（5）CuCl的另一种制备原理是Cu²⁺+Cu+2Cl^－＝2CuCl  K＝5.85×10⁶，向0.01 mol∙L^－1的CuCl₂溶液中加入足量的铜，能否生成CuCl？（通过计算说明）_________。

（6）使用CuCl捕捉CO气体的反应为CuCl(s)+xCO(g) CuCl∙xCO(s) △H < 0，为提高CO的平衡转化率，可采取的措施有____（填标号）。

A 降低温度    B 增大压强   C 延长反应时间    D 把CuCl分散到疏松多孔的分子筛中

（7）已知：CuClCu⁺+Cl^－ K₁； CuCl+Cl^-CuCl₂^－ K₂；则反应Cu⁺+2Cl^－CuCl₂^－的平衡常数K＝_______（用K₁、K₂表示）。

Answer

Fe 2Cu2＋＋SO2＋2Cl－＋2H2O=2CuCl↓＋SO42－＋4H＋ 减少产品CuCl的损失，易于干燥 Cu＋2H2SO4(浓硫酸)CuSO4＋SO2↑＋2H2O反应中生成的CuSO4和SO2为1：1，CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋2H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1：1，所以理论上不需要补充SO2 能， AB

【解析】

滤渣②和浓硫酸反应可以得到CuSO4，可知滤渣②为Cu，可知滤渣①里的成分为Cu和过量的X。废液中主要是Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Cl－，不引入新的杂质，过量X为Fe粉，过量的Fe置换出Cu，滤液①主要是FeCl2，通入过量的Cl2，得到FeCl3，可以蚀刻电路板。滤渣①为Cu和Fe，加入过量的HCl，Fe和HCl反应生成FeCl2，滤液②主要为FeCl2，。CuCl2和SO2、CuSO4反应得到CuCl。

(1)根据分析X为Fe；

(2)根据图示CuSO4、SO2、CuCl2反应得到CuCl，SO2中S的化合价从＋4升高到＋6，生成H2SO4，而CuCl2和CuSO4中Cu的化合价从＋2降低到＋1，得到CuCl晶体，离子方程式为2Cu2＋＋SO2＋2Cl－＋2H2O=2CuCl↓＋SO42－＋4H＋；

(3)CuCl微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗涤，可以减少洗涤过程中的溶解损失，而且乙醇易挥发，洗涤后易干燥；

(4)铜和浓硫酸反应生成SO2和CuSO4，而SO2和CuSO4与CuCl2反应生成CuCl，根据化学方程判断，理由是Cu＋2H2SO4(浓硫酸)CuSO4＋SO2↑＋2H2O反应中生成的CuSO4和SO2为1：1，CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋2H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1：1，所以理论上不需要补充SO2；

(5)反应 Cu2++Cu+2Cl－＝2CuCl的平衡常数表示式，在0.01 mol∙L－1的CuCl2溶液中加入足量的铜，可根据浓度商Qc判断，，Qc