题目内容
【题目】氯化亚铜(CuCI)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）出步驟①中发生的两个主要反应的离子方程式：________________________。
（2）步骤②的操作名称是___________。
（3）步骤④中所加物质X为___________。
（4）步骤⑤的操作是___________。
（5）步骤⑥应调节溶液pH呈酸性，且用乙醇洗涤CuCl晶体，目的是___________。
（6）在CuCl的生成过程中，可以循环利用的物质是______，理论上______ (填“是”或“否”)需要补充(不考虑调节等消耗)：理由是________________________。
【答案】 Cu2+ + Fe=Cu + Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+或 Fe+2H+=Fe2+ + H2↑ 过滤、洗涤(不答洗涤也可） CuO(或Cu(OH)2等） 在HCl气流中蒸发结晶 减少CuCl的损失 硫酸(或H2SO4) 否 Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2的物质的量为1:1，而生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2的物质的量比也为1 : 1，所以理论上不需要补充H2SO4
【解析】从某酸性废液（主要含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-）中制备氯化亚铜，向工业上以某酸性废液中加入过量的铁粉，三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子，铜离子与铁反应生成铜，然后过滤，滤渣为过量的铁和生成的铜，依据铜与铁活泼性，将滤渣溶于盐酸，铜与盐酸不反应，过滤得到滤渣即为铜，然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，酸性废液调节pH值使铁离子沉淀，过滤得氯化铜溶液，氯化铜、硫酸铜、二氧化硫反应生成氯化亚铜和硫酸，硫酸可以再循环利用，则
（1）步骤①中铁能与铜离子及铁离子反应生成铜和亚铁离子等，同时铁也与酸性废液中的酸反应生成氢气，涉及的离子方程式为 Cu2++Fe＝Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+＝3Fe2+或Fe+2H+＝Fe2++H2↑；（2）步骤②中从溶液中分离出固体物质过量的铁和生成的铜，所以步骤②的操作名称是过滤、洗涤；（3）步骤④中为调节溶液的pH值，要能与酸反应同时不引入新的杂质，所以物质X为CuO或Cu(OH)2等；（4）步骤⑤的操作是从氯化铜溶液中获得氯化铜晶体，要防止铜离子水解，所以步骤⑤的操作是在HCl气流中蒸发结晶；（5）CuCl微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸，所以要用乙醇洗涤CuCl晶体，减少CuCl的损失；（6）根据流程分析可知，硫酸可以循环利用；Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和 SO2的物质的量为1：1，而生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2的物质的量也为1﹕1，所以理论上不需要补充H2SO4。
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