Question

氯化亚铜在有机合成工业中常作催化剂．它是一种白色，微溶于水、不溶于酒精，易溶于酸．见光易分解，易与空气中氧气反应的物质．以下是从含Cu²⁺、Fe³⁺等的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图．

下图是滤液中Cu²⁺的含量与pH的关系及CuCl产率与pH的关系图．

请回答以下问题：
（1）由反应①制备CuCl时的最佳pH在________左右；
（2）反应①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高的原因是________，根据其见光易分解的性质，氯化亚铜应保存在________的试剂瓶中．
（3）在电镀废水中加入碱的目的是________．欲得到高纯度氯化亚铜，在电镀污泥中加酸时，pH应控制在________，发生的化学反应方程式为________．已知氢氧化铁和氢氧化铜沉淀的pH（见下表）．

物质	开始沉淀	沉淀完全
氢氧化铜	4.7	6.7
氢氧化铁	1.5	4.1

（4）反应①中生成硫酸亚铁、硫酸钾等物质，请写出化学反应方程式：________；
（5）从滤液中制得晶体的实验操作为：蒸发浓缩、________、________、洗涤、干燥；
（6）用酒精洗涤晶体得到产品的优点是________．

Answer 1

解：（1）由CuCl产率与pH的关系图可知，制备CuCl时的最佳pH是3.5左右；
（2）由于易与空气中氧气反应．所以，反应①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高；由于CuCl见光易分解，所以应保存在棕色瓶的试剂瓶中；
（3）由于电镀废水中含有Cu²⁺、Fe³⁺，加入碱的目的是将Cu²⁺、Fe³⁺转化为氢氧化铜和氢氧化铁沉淀；欲得到高纯度氯化亚铜，在电镀污泥中加酸时，由氢氧化铁和氢氧化铜沉淀的pH表可知，pH应控制在4.1与4.7之间．由题意可知，由氢氧化铜制备硫酸铜的反应方程式是：Cu（OH）₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O；
（4）在反应①中铁与硫酸铜、氯化钾反应生成了硫酸亚铁、硫酸钾和氯化亚铜，反应的方程式是：2CuSO₄+Fe+2KCl=2CuCl↓+FeSO₄+K₂SO₄；
（4）从滤液中制得晶体的实验操作为：蒸发浓缩、加入酸调整溶液pH在3.5 左右使氯化亚铜成为沉淀析出、过滤、洗涤、干燥；
（5）由于氯化亚铜微溶于水，用酒精洗涤晶体得到产品的优点是：防止氯化亚铜溶于水．
故答为：（1）3.5；（2）易与空气中氧气反应；（3）将Cu²⁺、Fe³⁺转化为氢氧化铜和氢氧化铁沉淀，4.1与4.7之间，Cu（OH）₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O．（4）加入酸调整溶液pH在3.5 左右使氯化亚铜成为沉淀析出，过滤，（5）防止氯化亚铜溶于水．
分析：（1）根据CuCl产率与pH的关系图分析制备CuCl时的最佳pH；
（2）氯化亚铜见光易分解，易与空气中氧气反应的性质分析；
（3）根据废水中含有成分及制取氯化亚铜的流程分析加入碱的目的；根据氢氧化铁和氢氧化铜沉淀的pH分析溶液pH应控制的范围；根据反应写出反应的方程式；
（4）根据反应写出反应的方程式；
（5）根据CuCl产率与pH的关系及操作过程分析；
（6）根据氯化亚铜微溶于水分析．
点评：本题主要考查了CuCl的制备，对制备过程中的有关知识进行了考查，培养了学生分析问题的能力和运用知识的能力．