Question

【题目】氯化亚铜（）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________，Z是________。（均填化学式）

（2）写出生成的离子方程式________。

（3）析出的晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是________。

（4）在的生成过程中理论上不需要补充SO2气体，其理由是________。

（5）已知：常温下，，现向饱和溶液中加入固体至，此时溶液中=________。

（6）实验探究pH对产率的影响如下表所示：

pH	1	2	3	4	5	6	7
产率/%	70	90	82	78	75	72	70

析出晶体最佳pH为________，当pH较大时产率变低的原因是________。

Answer 1

【答案】Fe 或等合理答案亦可 2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+ 减少产品的损失 Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和 SO2为1∶1，CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体 2 pH较大时，水解程度增大，反应生成减少

【解析】

根据流程图，蚀刻液为氯化铁溶液，则滤液①为氯化亚铁，因此印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)中应先加入过量的铁粉除去铜离子和铁离子，过滤后，在滤液1中通入过量的氯气，可生成氯化铁，用于制作蚀刻液；滤渣①含有铜、铁，加入过量的盐酸除去铁，滤液②为氯化亚铁，滤渣②中含有铜，可与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，调节溶液pH，可生成硫酸和CuCl晶体，据此分析解答。

(1)由以上分析可知X是Fe，Z是Cl2，故答案为：Fe；Cl2；

(2)生成CuCl的离子方程式为2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+，故答案为：2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+；

(3) 氯化亚铜微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤，可减少产品CuCl的损失，同时乙醇易挥发，便于干燥，故答案为：减少产品CuCl的损失；

(4)依据图示可知：Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和 SO2为1∶1，CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体，故答案为：Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和 SO2为1∶1，CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O = 2CuCl↓+2 H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体；

(5)常温下Ksp(CuCl)=1.6×10-7，Ksp(CuI)=1.2×10-12，现向CuCl饱和溶液中加入NaI固体至c(I-)=0.1molL-1，c(Cu2+)=mol/L=1.2×10-11，c(Cl-)=mol/L=4×10-4mol/L，此时溶液中==3×10-8，故答案为：3×10-8；

(6)由表中数据可知，析出CuCl晶体最佳pH为2，pH较大时，铜离子水解程度增大，反应生成CuCl减少，CuCl产率降低，故答案为：2；pH较大时，铜离子水解程度增大，反应生成CuCl减少。