Question

【題目】電鍍工業會產生大量的電鍍污水，處理某獨酸性電鍍廢液（主要含Cu2＋、Fe3 +）以制備氯化亞銅的工藝流程如圖所示：

已知：① 氯化亞銅（CuCl）是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空氣中會被迅速氧化成綠色堿式鹽。

② 常溫下，

物質	Fe(OH)3	Cu(OH)2
Kap	4.0×10-38	5.0×10-20

請回答下列問題：

（1）加H2SO4的步驟中，下列措施，可提高溶解速率的是_______（填序號）。

a.加熱 b.增大壓強 c.延長浸出時間 d.適當提高硫酸的濃度

（2）電鍍污泥的主要成分是____，產品CuCl晶體要用無水乙醇洗滌、真空干燥、密封包裝的目的是______________。

（3）加入H2SO4的目的是_________。

（4）亞硫酸鈉、氯化鈉、硫酸銅在溶液中反應生成CuCl的離子方程式為__________。

（5）實驗探究pH對CuCl產率的影響如圖 所示，當pH=2時CuCl 產率最大的原因是_________

（6）以碳棒為電極電解CuCl2溶液也可得到CuCl。寫出電解CuCl2溶液陰極的反應方程式：_______

Answer 1

【答案】 ad Fe(OH)3、Cu(OH)2 加快無水乙醇和水的蒸發，防止CuCl被空氣氧化 調節pH值使Cu(OH)2溶解而Fe(OH)3不溶解 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ pH較小時，SO32-生成SO2逸出，pH較大時，Cu2+水解程度增大，反應生成的CuCl減少 Cu2++Cl-+4e-=CuCl↓

【解析】（1）a.加熱，溫度升高，反應速率加快，正確；b.增大壓強，反應物的濃度不變，反應速率不變，錯誤；c.延長浸出時間，不能改變反應速率，錯誤；d.適當提高硫酸的濃度，可以增大反應速率，正確；故選ad；

（2）電鍍廢液中的Cu2＋、Fe3 +與堿反應生成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，形成電鍍污泥；產品CuCl晶體用無水乙醇洗滌、真空干燥、密封包裝，可以加快無水乙醇和水的蒸發，防止CuCl被空氣氧化，故答案為：Fe(OH)3、Cu(OH)2；加快無水乙醇和水的蒸發，防止CuCl被空氣氧化；

（3）根據流程圖，需要使銅元素轉化為硫酸銅，加入H2SO4可以調節pH值使Cu(OH)2溶解而Fe(OH)3不溶解，故答案為：調節pH值使Cu(OH)2溶解而Fe(OH)3不溶解；

（4）根據流程圖，亞硫酸鈉、氯化鈉、硫酸銅在溶液中反應生成CuCl，根據銅元素化合價的變化，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，反應的離子方程式為2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+，故答案為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；

（5）pH較小時，SO32-生成SO2逸出，pH較大時，Cu2+水解程度增大，反應生成的CuCl減少因此pH=2時CuCl 產率最大，故答案為：pH較小時，SO32-生成SO2逸出，pH較大時，Cu2+水解程度增大，反應生成的CuCl減少；

（6）以碳棒為電極電解CuCl2溶液也可得到CuCl，銅離子在陰極發生還原反應生成CuCl，反應的電極方程式為Cu2++e-+Cl-=CuCl↓，故答案為：Cu2++e-+Cl-=CuCl↓。