题目

氯化亚铜(CuCl)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）写出步骤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                     。 （7）工业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。写出电解CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反应                        。 　 答案：【答案】（1）Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+   Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+或Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑ （2）过滤、洗涤（不答洗涤也给分）（3）CuO或Cu (OH) 2 或CuCO3等 （4）在HCl气流中蒸发结晶（5）减少CuCl的损失（答案合理也给分） （6）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的物质的量也为1﹕1，所以理论上不需要补充H2SO4 （7）Cu2＋＋Cl－＋e－= CuCl↓ 【解析】 试题分析：（1）铁是活泼的金属，能与铁离子、铜离子以及氢离子反应，则步骤①中发生的两个主要反应的离子方程式为Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+、Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 或 Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑。 （2）置换出的铜以及剩余的铁需要通过过滤从溶液中分离出来。 （3）要得到氯化铜溶液，则需要除去铜离子，因此步骤④中所加物质X为CuO或Cu (OH) 2 或CuCO3等。 （4）由于铜离子水解，所以步骤⑤的操作是在HCl气流中蒸发结晶。 （5）由于氯化亚铜不溶于乙醇，因此用乙醇洗涤CuCl晶体的目的是减少CuCl的损失。 （6）由于最终还有硫酸生成，因此在CuCl的生成过程中，可以循环利用的物质是硫酸；由于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。 （7）电解CuCl2溶液中的阴极上发生得到电子的还原反应，所以电极反应式为Cu2＋＋Cl－＋e－= CuCl↓。 考点：考查物质制备工艺流程图的有关分析、判断 　

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