Question

【題目】工業上用粗制的氧化銅粉末（含雜質Fe和SiO2）來制取無水CuCl2的工藝流程如圖所示：

（1）“酸浸”時發生的復分解反應化學方程式為：____。為加快酸浸速率可以采取的措施是：____（任舉一條）。

（2）“氧化”時發生的離子方程式為：_____。

（3）下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH。“調pH”時應控制溶液pH范圍為_____。

金屬離子	開始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3＋	1. 5	3. 7
Cu2＋	4.2	6. 4
Fe2＋	6.5	9.7

當pH＝4時，溶液中c(Fe3+)＝____。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10―39

（4）“加熱脫水”需要提供的條件為：_____。

Answer 1

【答案】 CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O 攪拌、適當加熱等 Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl- 3.7～4.2 2.6×10-9 在干燥的HCl氛圍中加熱

【解析】粗制的氧化銅粉末(含含雜質Fe和SiO2),加入鹽酸,CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O ，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，二氧化硅和鹽酸不反應,濾渣1為SiO2;濾液為:CuCl2、FeCl2,加氯水,氯氣具有氧化性氧化亞鐵離子生成三價鐵離子,通過調節pH值促進三價鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀,所以濾渣2為氫氧化鐵, 氯化銅水溶液中銅離子水解，在氯化氫氣流中加熱抑制氯化銅水解得到氯化銅固體。

詳解:(1)根據以上分析，“酸浸”時發生的復分解反應化學方程式為： CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O。為加快酸浸速率可以采取：攪拌、適當加熱等措施。

因此，本題答案為： CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O ；攪拌、適當加熱等；

第②步加入氯水,氯水中氯氣能夠氧化二價鐵離子生成三價鐵離則,反應的離子方程式為:Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl- ，因此，本題正確答案是:Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl- ;
(3)根據:Fe3+、Fe2+、Cu2+轉化為相應的氫氧化物,開始沉淀和沉淀完全時的pH如表中數據,要想分離三價鐵離子,pH條件條件為:使三價鐵離子完全沉淀,而銅離子不沉淀,則pH應控制在3.7～4.2 ;
根據溶度積常數：Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10―39

當pH＝4時，c(OH-)=10-10mol/L,溶液中c(Fe3+)＝=2.6×10-9。

因此，本題正確答案是:3.7～4.2 ;2.6×10-9 。

(4)濾液C是氯化銅溶液,制取無水CuCl2時,需在HCl氣體中蒸干是防止氯化銅水解,HCl抑制CuCl2水解;
因此，本題正確答案是:在干燥的HCl氛圍中加熱。