Question

【題目】CuCl是有機(jī)合成的重要催化劑，并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料（含Fe、Al及其化合物、SiO2雜質(zhì)），生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下：

物質(zhì)	開(kāi)始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Cu(OH)2	5.6	6.7
Al(OH)3	3.8	4.7

已知：CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl2-，CuCl2-的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀。

（1）煅燒的主要目的是：______________________________________。

（2）操作Ⅰ為調(diào)節(jié)溶液的pH值，范圍為___________，加入的物質(zhì)X可以是_________________________ 。

A.CuO B.Cu(OH)2 C .NaOH 溶液 D.CaCO3

（3）濾渣I的主要成分是________，濾渣Ⅱ的主要成分是_________。

（4）往濾液Ⅱ中加入食鹽并通入SO2可生成CuCl－，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________________________ 。

（5）在反應(yīng)Ⅰ中，加熱并使用濃NaC1溶液，主要目的是_____________________________________________________________________________________ 。

Answer 1

【答案】 使銅轉(zhuǎn)化為可溶于酸的氧化物 4.7≤pH<5.6 ABC SiO2 Fe(OH)3、Al(OH)3 2H2O+2Cu2++SO2+4C1-==2CuCl2-+4H++SO42- 加快CuCl2-的生成速率并提高其產(chǎn)率

【解析】廢銅料(含Fe、Al及其化合物、SiO2雜質(zhì))生產(chǎn)CuCl：煅燒廢銅料，將銅轉(zhuǎn)化為溶于酸的氧化物，再加入過(guò)氧化氫和稀硫酸，二氧化硅不溶，金屬離子進(jìn)入溶液，過(guò)濾，則濾渣Ⅰ為二氧化硅，濾液Ⅰ為鐵離子、鋁離子、銅離子的溶液，向?yàn)V液中加入X得到沉淀，應(yīng)為將鐵離子、鋁離子除雜，故X可為CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu，調(diào)節(jié)pH4.7～5.6，沉淀鐵離子、鋁離子，濾渣Ⅱ?yàn)闅溲趸�鐵、氫氧化鋁，濾液Ⅱ?yàn)殂~離子的溶液，加入食鹽并通入SO2發(fā)生反應(yīng)：2H2O+2Cu2++SO2+4Cl-=2CuCl2-+SO42-+4H+，生成CuCl2-，CuCl2-的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀，過(guò)濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。

(1)銅與稀硫酸不反應(yīng)，煅燒的主要目的是使銅轉(zhuǎn)化為可溶于酸的氧化物，故答案為：使銅轉(zhuǎn)化為可溶于酸的氧化物；

(2)加入X與酸反應(yīng)調(diào)節(jié)pH使三價(jià)鐵離子和鋁離子完全沉淀，而銅離子不能沉淀，由表中數(shù)據(jù)可知，所以需要調(diào)節(jié)pH的范圍為4.7≤pH＜5.6；CuO；Cu(OH)2；NaOH溶液都可以和酸反應(yīng)，碳酸鈣與硫酸反應(yīng)的硫酸鈣微溶于水，不能使酸完全反應(yīng)，故選ABC，故答案為：4.7≤pH＜5.6；ABC；

(3)根據(jù)上述分析，濾渣Ⅰ為二氧化硅，濾渣Ⅱ的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3，故答案為：SiO2；Fe(OH)3和Al(OH)3；

(4)二氧化硫有還原性，銅離子有氧化性，所以二氧化硫和銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2Cu2++SO2+4Cl-+2H2O=2CuCl2-+SO42-+4H+，故答案為：2Cu2++SO2+4Cl-+2H2O=2CuCl2-+SO42-+4H+；

(5)升高溫度或增大反應(yīng)物的濃度能加快反應(yīng)速率，所以溫度升至70～80℃，并使用NaCl濃溶液，目的是提高CuCl2-的生成速率并提高其產(chǎn)率，故答案為：提高CuCl2-的生成速率并提高其產(chǎn)率。