题目内容

氯化亚铜(CuCl)是有机合成工业中应用较广泛的催化剂,它是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化.从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如图1所示
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请回答下列问题:
(1)电镀污泥的主要成分是
 
(写化学式);
(2)酸浸时发生反应的离子方程式是
 

(3)析出CuCl晶体时的最佳pH在
 
左右;
(4)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:
 

(5)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,然后真空干燥、冷却,密封包装.真空干燥,密封包装的目的是
 
分析:电镀废液中加入碱可生成Cu(OH)2、Fe(OH)3沉淀,在pH约为4时,用酸浸得到硫酸铜溶液和氢氧化铁沉淀,在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁,发生氧化还原反应生成CuCl,发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+,最后所得滤液为硫酸亚铁,结合CuCl的性质和题目要求解答该题.
解答:解:(1)电镀废液主要含Cu2+、Fe3+,加入碱可生成Cu(OH)2、Fe(OH)3沉淀,故答案为:Cu(OH)2、Fe(OH)3
(2)在pH约为4时,用酸浸得到硫酸铜溶液和氢氧化铁沉淀,说明氢氧化铜被酸溶解,反应的离子方程式为Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,
故答案为:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;
(3)由图2可知,析出CuCl沉淀的最佳pH应为CuCl的产率最大,且氢氧化铁杂质较少,应约为3左右,故答案为:3;
(4)在硫酸铜溶液中加入氯化钠、铁,发生氧化还原反应生成CuCl,发生2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+,故答案为:2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+
(5)由题给信息可知CuCl微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化,为防止氧化应隔绝空气,在干燥、真空环境中可加快乙醇和水的蒸发,
故答案为:加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化.
点评:本题考查制备方案的设计,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握题给信息,答题时注意审题,把握自学能力的培养,难度中等.
练习册系列答案
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某校化学小组的同学进行以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外,还有少量白色物质析出.为探究阴极碳棒上的产物,设计了如下过程:
Ⅰ、有关资料
铜的化合物颜色性质如下:
物质 颜色、性质 物质 颜色、性质
氢氧化铜Cu(OH)2 蓝色固体不溶于水 硫酸铜(CuSO4 溶液呈蓝色
氧化亚铜(CuO) 红色固体不溶于水 氯化铜(CuCl2 溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色
氯化亚铜(CuCl) 白色固体不溶于水 碱式氯化铜 绿色固体不溶于水
Ⅱ、探究实验
(1)提出假设:
①红色物质一定有铜,还可能有Cu2O;
②白色物质为铜的化合物,其化学式可能为CuCl.
(2)实验验证:
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒,洗涤、干燥,连接下列装置进行实验,验证阴极产物精英家教网
实验结束后,碳棒上的白色物质变为红色,无水硫酸铜不变色.
①碳棒上的红色物质是否有Cu2O
 
(填“是”或“否”),理由是
 

②在c装置后将气体通入
 
中,若出现白色沉淀,可说明提出假设②中的白色物质一定存在;
③写出装置b中发生反应的化学方程式:
 

(3)问题讨论:
①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为:Cu2++2e-=Cu和
 

②用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液,观察阴极碳棒表面出现的现象红色物质附着,无白色物质,加入
 
后继续电解,出现白色物质.

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