Question

【题目】工业上用粗制的氧化铜粉末（含杂质Fe和SiO2）来制取无水CuCl2的工艺流程如图所示：

（1）“酸浸”时发生的复分解反应化学方程式为：____。为加快酸浸速率可以采取的措施是：____（任举一条）。

（2）“氧化”时发生的离子方程式为：_____。

（3）下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH。“调pH”时应控制溶液pH范围为_____。

金属离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3＋	1. 5	3. 7
Cu2＋	4.2	6. 4
Fe2＋	6.5	9.7

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

（4）“加热脱水”需要提供的条件为：_____。

Answer 1

【答案】 CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O 搅拌、适当加热等 Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl- 3.7～4.2 2.6×10-9 在干燥的HCl氛围中加热

【解析】粗制的氧化铜粉末(含含杂质Fe和SiO2),加入盐酸,CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O ，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，二氧化硅和盐酸不反应,滤渣1为SiO2;滤液为:CuCl2、FeCl2,加氯水,氯气具有氧化性氧化亚铁离子生成三价铁离子,通过调节pH值促进三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀,所以滤渣2为氢氧化铁, 氯化铜水溶液中铜离子水解，在氯化氢气流中加热抑制氯化铜水解得到氯化铜固体。

详解:(1)根据以上分析，“酸浸”时发生的复分解反应化学方程式为： CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O。为加快酸浸速率可以采取：搅拌、适当加热等措施。

因此，本题答案为： CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O ；搅拌、适当加热等；

第②步加入氯水,氯水中氯气能够氧化二价铁离子生成三价铁离则,反应的离子方程式为:Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl- ，因此，本题正确答案是:Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl- ;
(3)根据:Fe3+、Fe2+、Cu2+转化为相应的氢氧化物,开始沉淀和沉淀完全时的pH如表中数据,要想分离三价铁离子,pH条件条件为:使三价铁离子完全沉淀,而铜离子不沉淀,则pH应控制在3.7～4.2 ;
根据溶度积常数：Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10―39

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

因此，本题正确答案是:3.7～4.2 ;2.6×10-9 。

(4)滤液C是氯化铜溶液,制取无水CuCl2时,需在HCl气体中蒸干是防止氯化铜水解,HCl抑制CuCl2水解;
因此，本题正确答案是:在干燥的HCl氛围中加热。