Question

3．铜及其化合物在工业上有许多用途．以硅孔雀石（主要成分为CuCO₃•Cu（OH）₂和CuSiO₃•2H₂O，还有少量SiO₂、Fe₂O₃和FeCO₃等）为原料制备CuCl₂的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）CuCO₃•Cu（OH）₂与盐酸反应的化学方程式为CuCO₃•Cu（OH）₂+4HCl=2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O
（2）为提高“酸浸”时钢元素的浸出率，可采取的措施是ABCD（填字母）．
A．适当提高反应温度         B．适当提高盐酸浓度
C．适当加快搅拌速率         D．适当延长酸浸时间
（3）“氧化”时发生反应的离子方程式为Cl₂+2Fe ²⁺=2Fe ³⁺+2Cl^-．“氧化”时也可以用H₂O₂代替氯气，H₂O₂的电子式为．
（4）“滤渣1”、“滤渣2”的成为分别是SiO₂、H₂SiO₃、Fe（OH）₃（写化学式）．
（5）为了不影响产品的质量，试剂X可以是CuCO₃或CuO或Cu（OH）₂（写化学式）．“调pH”时，pH不能过高，其原因是PH过高，铜离子水解生成 氢氧化铜沉淀，导致产品的产率降低．
（6）已知：SOCl₂H₂O$\stackrel{△}{?}$SO₂↑+2HCl．“加热脱水”时，加入SOCl₂的目的是抑制氯化铜水解．

Answer 1

分析 由制备实验流程可知，硅孔雀石（主要成分为CuCO₃•Cu（OH）₂和CuSiO₃•2H₂O，还有少量SiO₂、Fe₂O₃和FeCO₃等）用酸浸，Cu₂（OH）₂CO₃、CuSiO₃•2H₂O、Fe₂O₃和FeCO₃等均与盐酸反应，只有SiO₂不反应，则滤渣1为SiO₂、H₂SiO₃，过滤得滤液中含有铁离子、亚铁离子、铜离子，通入氯气将亚铁离子氧化成铁离子，高节PH值，使溶液中铁离子生成Fe（OH）₃沉淀，为了不引入新杂质，可以用CuCO₃、CuO、Cu（OH）₂等调节PH值，所以X为CuCO₃或CuO或Cu（OH）₂，过滤得滤渣2为Fe（OH）₃，滤液为氯化铜溶液，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶可得氯化铜晶体，SOCl₂与水作用可生成氯化氢可以抑制氯化铜水解，所以将氯化铜晶体在加入SOCl₂的条件下加热脱水可得氯化铜固体，以此来解答．

解答 解：由制备实验流程可知，硅孔雀石（主要成分为CuCO₃•Cu（OH）₂和CuSiO₃•2H₂O，还有少量SiO₂、Fe₂O₃和FeCO₃等）用酸浸，Cu₂（OH）₂CO₃、CuSiO₃•2H₂O、Fe₂O₃和FeCO₃等均与盐酸反应，只有SiO₂不反应，则滤渣1为SiO₂、H₂SiO₃，过滤得滤液中含有铁离子、亚铁离子、铜离子，通入氯气将亚铁离子氧化成铁离子，高节PH值，使溶液中铁离子生成Fe（OH）₃沉淀，为了不引入新杂质，可以用CuCO₃、CuO、Cu（OH）₂等调节PH值，所以X为CuCO₃或CuO或Cu（OH）₂，过滤得滤渣2为Fe（OH）₃，滤液为氯化铜溶液，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶可得氯化铜晶体，SOCl₂与水作用可生成氯化氢可以抑制氯化铜水解，所以将氯化铜晶体在加入SOCl₂的条件下加热脱水可得氯化铜固体，
（1）CuCO₃•Cu（OH）₂与盐酸生成 氯化铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CuCO₃•Cu（OH）₂+4HCl=2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O，
故答案为：CuCO₃•Cu（OH）₂+4HCl=2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O；
（2）为提高“酸浸”时铜元素的浸出率，可采取适当提高反应温度、适当提高盐酸浓度、适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间等措施，故选ABCD；
（3）“氧化”时是用氯气氧化亚铁离子，发生反应的离子方程式为 Cl₂+2Fe ²⁺=2Fe ³⁺+2Cl^-，“氧化”时也可以用H₂O₂代替氯气，H₂O₂的电子式为，
故答案为：Cl₂+2Fe ²⁺=2Fe ³⁺+2Cl^-；；
（4）根据上面的分析可知，“滤渣1”的成分是SiO₂、H₂SiO₃，“滤渣2”的成分是 Fe（OH）₃，
故答案为：SiO₂、H₂SiO₃；Fe（OH）₃；
（5）根据上面的分析可知，试剂X可以是CuCO₃或CuO或Cu（OH）₂，“调pH”时，pH不能过高，其原因是PH过高，铜离子水解生成 氢氧化铜沉淀，导致产品的产率降低，
故答案为：CuCO₃或CuO或Cu（OH）₂；PH过高，铜离子水解生成 氢氧化铜沉淀，导致产品的产率降低；
（6）SOCl₂与水作用可生成氯化氢可以抑制氯化铜水解，所以“加热脱水”时，加入SOCl₂的目的是抑制氯化铜水解，
故答案为：抑制氯化铜水解．

点评 本题借助硅孔雀石为原料制取氯化铜的工艺流程，考查了铜及其化合物性质分析判断、化学方程式的书写、盐类水解的应用等，掌握基础是关键，题目难度中等．