题目内容
【题目】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、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程,从某酸性废液(主要含Cu2+、Fe3+、 H+、Cl-)中制备氯化亚铜。
请回答下列问题:
(1)写出步骤①中发生的两个主要反应的离子方程式(2分): 。
(2)操作②的名称是: ,步骤④中所加物质X为: 。
(3)步骤⑥应调节溶液pH呈酸性,且用乙醇洗涤CuCl晶体,目的是: 。
【答案】
(1)Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+ Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 或 Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑
(2)过滤、洗涤(不答洗涤也给分)CuO或Cu (OH) 2 或CuCO3等
(3)减少CuCl的损失(答案合理也给分)
【解析】
试题分析:酸性废液中含Cu2+、Fe3+、 H+、Cl-,加入过量铁粉,Cu2+、Fe3+、 H+都能发生反应,反应的离子方程式为:Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+,Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+,Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑,反应后所得的固体a为Cu与过量的Fe,加入足量稀盐酸,Fe溶解为Fe2+,此时溶液过滤可得固体b,固体b为Cu,加入浓硫酸可得SO2和硫酸铜,所得SO2与Cu2+再反应制备CuCl。
(1)由上述分析可知,步骤①中发生的主要反应为:Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+,Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+,Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑。
(2)操作②为过滤,并洗涤沉淀。步骤④的目的是制备纯净的CuCl2,为不引入新杂质,则所加物质X为CuO或Cu (OH) 2 或CuCO3等。
(3)CuCl微溶于水,不溶于乙醇,所以用无水乙醇洗涤的目的是减少CuCl的损失,调节溶液的pH不能过大的原因是防止CuCl水解。