1、【化学】化学铜及其化合物推断题的专项培优易错 难题练习题附答案一、铜及其化合物1 某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4 )3、较多的Cu2+和少量的Na+。从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂 X、 Y、 Z 均过量 )。(1)试剂 X 为 _,加入试剂 X 发生的离子方程式是_ 试剂 Z 为_。(2)操作为 _(填实验分离方法 )。(3)溶液 2 中含有的溶质有 _(填化学式 )。(4)写出操作的化学反应方程式_。(5)金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应,产生的气体为_(填化学式 )。【答案】铝2Al+3Cu2+3+过滤24 32424 3242=2Al +3C
2、u 氨水Al (SO )、 H SOAl (SO )、H SOSO【解析】【分析】某工厂的工业废水中含有大量的Al24 32+和少量的 Na+,由流程可知加入 X 为(SO )、较多的 Cu金属铝,用于置换出铜,溶液1含有Al24 324Al 和Cu 的(SO ) 、 Na SO,不溶性物质为过量的混合物,向不溶性物质中加入试剂Y 用于溶解 Al,反应产生 Al24 3,而 Cu 不能发生反(SO )应,则为稀H2 4含有Al24 3243SO ,溶液 2(SO ) 、过量 H SO,由于 Al(OH) 是两性物质,能够与过量的强碱 NaOH 溶液反应产生可溶性物质,因此向混合后加入氨水,可生
3、成Al(OH)3沉淀,过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3,电解熔融的Al2O3 可生成 Al,以此解答该题。【详解】根据上述分析可知操作是过滤,不溶性物质为Cu、 Al 混合物,操作是过滤,试剂Y 是H2SO4,溶液 1 含有 Al2 (SO4)3、 Na2SO4,溶液 2 含有 Al2(SO4)3、过量 H2SO4,试剂 Z 是氨水,操作是过滤,操作加热分解Al(OH)3,操作是电解。(1)由以上分析可知 X 为 Al,可用于除去溶液中的Cu2+,反应的离子方程式为:2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu;试剂 Z 为氨水;(2)操作用于分离固体和液体,为过滤操作;(3)溶液 2 中含有的溶质
4、有Al2(SO4 )3、 H2 SO4;(4)操作是加热Al(OH)3,Al(OH)3 不稳定,受热发生分解反应,化学方程式为:2Al(OH)32Al2O3+3H2O;(5)金属Cu 与浓硫酸混合加热,发生氧化还原反应,产生CuSO4、 SO2、 H2 O,反应方程式为:Cu+2H2SO4 (浓 )CuSO4+SO2 +2H2O,所以反应产生的气体为SO2。【点睛】本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用,把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,注意实验的设计意图,把握物质的性质,侧重考查学生的分析与实验能力。2 由 2 种常见元素组成的化合物G,有关转化和实验信息如下:请回答
5、下列问题:(1)G 是 _(填化学式)。(2)写出 AB 的离子方程式_ 。(3)若 D 为纯净物, F 是红色金属单质,写出D 和稀硫酸反应的离子方程式_ 。(4)C 的最大质量为 _g。2 2【答案】 Cu2 S SO2+I2+2H2O=SO4+2I +4HCu2O+2H= Cu + Cu+ H2O 23.3【解析】【分析】A 为刺激性气体,能与碘水反应,说明A 有还原性; B 与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,说明 B 中含有 SO42-,所以 A 为 SO2,244B 为 H SO 和 HI 的混合溶液, C 为 BaSO ;通过质量守恒可推知 G 是 Cu2S,以此解答。【详解】(1)G
6、 中含 S 元素, I2HO SO H SO 2HI, m( S) 1L 0.1mol/L 32 g/mol3.2g,G22224中金属元素质量为12.8g,由元素质量守恒知, D 中氧元素质量为1.6g,中学常见的红色氧化物粉末有 Fe232等,设 D 中金属元素的相对原子质量为M ,化合价为 n,则有O 、 Cu O12.81.62 ,解得: M 64n ,当 n 1 时, M 64,故 D 为 Cu2O, G 为 Cu2 S;故答n16M案为: Cu2S;(2)A 到 B 是 SO2 和碘水反应生成SO42- 和 I- 的过程,离子方程式为:SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4
7、H+;故答案为: SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+;(3)Cu2O 与硫酸反应,生成了一种单质,该单质是铜,由氧化还原反应知,一部分铜元素由1 价降至 0 价,必然另一部分铜元素化合价升高至2 价,即 E 为硫酸铜溶液, F 为铜单质,则离子反应方程式为:Cu2 O+2H+=Cu2+Cu+H2 O;故答案为: Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O;2+ SO4 2- BaSO44(4)由分析可知,最终生成硫酸钡沉淀,Ba, m( BaSO) 0.1mol 233g/mol 23.3g;故答案为:23.3;3 为探究黄色固体A(仅含三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
8、已知: a气体 C 能使品红溶液褪色b溶液 D 遇 KSCN溶液显血红色c溶液 D中加入过量铁粉,充分反应后铁粉质量减少32g请回答:( 1) A 的化学式是 _。( 2)固体 A 与 O2 反应生成 B 和 C 的化学方程式 _。( 3)少量 Mg在气体 C 中完全燃烧,产生的固体产物中含有单质、氧化物,有人认为还可能存在一种含氧酸盐,请推测该盐的成分,并设计实验方案验证_ 。【答案】 FeCuS24FeCuS2+13O22Fe2O3+4CuO+8SO2 MgSO3,取少量固体加盐酸溶液,有3气体产生,证明存在 MgSO【解析】36.8g 固体 A 与足量氧气加热条件下反应生成32g 固体
9、B,和气体 C,气体 C 能使品红溶液褪色,说明 C 为二氧化硫,说明 A 中含有 S 元素;固体 B 被盐酸溶解生成溶液 D,溶液 D遇 KSCN溶液显血红色, D 中含有 Fe3+,则 B 中含有氧化铁;溶液D 中加入过量铁粉,生成固体 E 和氢气,其中含有红色固体,说明溶液D 中还含有 Cu2+、 H+,因此固体 B 中还含有氧化铜,则 A 中含有 Cu、 Fe 和 S 三种元素;(1)假设溶液 D 中含有的 Fe3+和 Cu2+、 H+的物质的量分别为 x、y、 z。 生成的氢气为0.5mol ,则 z=1mol 。根据固体 B 的质量为 32g,有x 160g/mol+y 80g/m
10、ol=32g,溶液 D2中加入过量铁粉,充分反应后铁粉质量减少32g,有 z 56g/mol+x 56g/mol-22y 8g/mol=32g,根据解得, x=0.2mol , y=0.2mol ,根据固体A 的质量为 36.8g,则 S 元素的物质的量为FeCuS2 ;36.80.2560.264=0.4mol ,则 A 的化学式为FeCuS2,故答案为32(2)固体 A 与 O2 反应生成 B 和 C 的化学方程式为 4FeCuS2+13O22Fe2O3+4CuO+8SO2,故答案为 4FeCuS2Fe2O3 +4CuO+8SO2 ;2+13O2(3)少量 Mg 在二氧化硫中完全燃烧,产生
11、的固体产物中含有单质、氧化物,可能是硫和氧化镁,有人认为还可能存在一种含氧酸盐,可能是氧化镁与二氧化硫化合生成的亚硫酸镁,验证是否为亚硫酸镁,可以取少量固体加盐酸溶液,有气体产生,证明存在MgSO3,故答案为 MgSO3,取少量固体加盐酸溶液,有气体产生,证明存在MgSO3。点睛:正确推断出 BCDE的成分是解题的关键。难点是A 的化学式的推断,要清楚溶液D中加入过量铁粉,充分反应后铁粉质量减少32g,发生的反应有铁与过量盐酸的反应、铁与铁离子的反应、铁与铜离子的反应,其中铁与铜离子的反应是铁粉质量增大的过程。4 硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾(CuS
12、O4?5H2O)的生产流程示意图:胆矾和石膏( CaSO4?2H2O)在不同温度下的溶解度(g/100 g 水),见下表:温度()20406080100石膏0.320.260.150.110.07胆矾3244.661.883.8114(1) 浸“出 ”操作中生成硫酸铜的总化学方程式是_。(2)取样检验是为了确认 Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案,在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作:方案一:取样于试管滴加 KSCN溶液;方案二:径向层析喷 KSCN溶液你认为上述两种方案设计更合理的是_;指出你认为不合理的方案存在的问题_;(3)操作(蒸发浓缩、趁热过滤)趁热过滤的目的是_;(4)
13、操作具体方法是_ 、_ (填操作方法)、洗涤后干燥,对产品进行干燥宜在_(填 “较高 ”或“不太高 ”)温度下,判断产品已经干燥的操作是 _。(5)某实验小组模拟上述工业流程完成胆矾的制备,在整个实验过程中,使用的仪器除烧杯、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管外,还有使用较频繁的玻璃仪器是_(填仪器名称)。(6)中学教材用胆矾而不用其它结晶水合物(如:FeSO4?7H2O、硝酸盐的结晶水合物、Na2SO4?10H2O等)来研究结晶水含量测定实验,其优点可能是_(填字母)a胆矾较易得到,其它结晶水合物较难得到b胆矾较其它结晶水合物更易失去结晶水c胆矾失水后有较明显的特征即颜色变化d CuSO4 不易分解,
14、也不易与空气中物质反应【答案】 3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO +4H2O方案二Cu2+的颜色对检验有干扰使CuSO4 尽量溶解而石膏尽量析出冷却结晶两次称量相差不超过0.001 g(或恒重操作)过滤漏斗不太高c、 d重复干燥冷却后称量直到连续【解析】【分析】含铁的废铜原料中加入稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,溶解后得到浸出液,在浸出液中主要含有 Cu2+、 Fe3+、 H+、 SO42-,加入石灰浆调节溶液pH,沉淀铁离子,过滤得到红褐色滤渣为氢氧化铁沉淀,依据石膏和蓝矾的溶解度,控制100C,滤液中析出石膏,滤液中主要为硫酸铜,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤,干燥
15、得到硫酸铜晶体,据此分析解答。【详解】(1)由于硫酸的存在,且酸过量,硝酸全起氧化剂作用,酸为稀溶液,生成硫酸铜、NO、水,反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2 SO4=3CuSO4+2NO +4H2O,故答案为:3Cu+2HNO +3H SO =3CuSO+2NO +4H2O;3244(2)方案一:取样于试管滴加 KSCN溶液,由于溶液中含有蓝色的铜离子会对现象有干扰,不能检验铁离子的存在;方案二:径向层析喷 KSCN溶液,纸上层析是利用混合物中各组分在固定相和流动相中的溶解度不同而达到分离的目的,不但可以分辨出铁离子还能辨别出含有铜离子,故答案为:方案二;取样于试管 滴加 KSCN溶液,
16、由于溶液中含有蓝色的铜离子会对现象干扰,不能检验铁离子的存在,故答案为:Cu2+的颜色对检验有干扰;(3)由表中溶解度可知,胆矾的溶解度随温度升高增大,而石膏的溶解度随温度升高降低,所以应控制在较高的温度,因此操作中趁热过滤可以使CuSO 尽量溶解而石膏尽量析4出,故答案为:使CuSO4 尽量溶解而石膏尽量析出;(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;硫酸铜晶体受热容易分解,因此干燥时温度不宜太高,当重复干燥冷却后称量直到连续两次称量相差不超过 0.001 g,说明产品已经干燥,故答案为:冷却结晶;过滤;不太高;重复干燥冷却后称量直到连续两次称量相差不超过0.00
17、1 g;(5)在整个实验过程中,除了滴加容易,蒸发浓缩、还有过滤操作,因此使用的仪器除烧杯、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管外,还有使用较频繁的玻璃仪器是漏斗,故答案为:漏斗;(6) a、演示实验中选择试剂主要考虑操作是否简单,现象是否明显,性质是否稳定等方面,不是因为胆矾较易得到,其它结晶水合物较难得到,故a 错误; b、加热含有结晶水的晶体,一般都容易失去结晶水,所以选用胆矾的原因不是胆矾较其它结晶水合物更易失去结晶水,故b 错误; c、硫酸铜是无色晶体,含有结晶水的硫酸铜是蓝色固体,所以胆矾失水后有较明显的颜色变化,便于观察,而Na2SO4?10H2O 加热前后颜色没有变化,故c 正确; d、硫
18、酸铜比较稳定,不容易被氧化,便于通过质量差计算结晶水的质量,而硫酸亚铁在空气中容易被氧化,影响测量结晶水含量,故d 正确;故答案为: cd。【点睛】本题的易错点和难点为( 1)中方程式的书写,要注意流程图中的浸出液中没有硝酸根离子,说明硝酸根离子完全反应,同时溶液为稀溶液。5 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、不溶于乙醇和稀硫酸。工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3 、 Cu2 、 Fe2 、 Cl )生产CuCl 的流程如图所示:根据以上信息回答下列问题:( 1)生产过程中: X 是 _, Z 是_。(均填化学式)( 2)写出生成 CuCl 的离子
19、方程式 _。(3)析出的 CuCl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是_。(4)在 CuCl 的生成过程中理论上不需要补充SO2 气体,其理由是 _。(5)已知:常温下 KspCuCl1.6 10 7, K spCuI1.2 10 12,现向 CuCl 饱和溶液中加入 NaI 固体至 cI -0.1mol L 1,此时溶液中c(Cu + ) =_。c(Cl - )(6)实验探究 pH 对 CuCl 产率的影响如下表所示:pH1234567CuCl 产率 /%70908278757270析出 CuCl 晶体最佳 pH 为 _,当 pH 较大时 CuCl 产率变低的原因是_。【答案】 Fe Cl
20、2或 H 2 O2 等合理答案亦可2+-2-+减少2Cu +SO2+2Cl +2H2O=2CuCl +SO4+4H产品CuCl的损失SO (浓 )CuSO +SO +2H O 反应中生成的CuSO 和 SO 为Cu+2 H2 44224211, CuCl +CuSO +SO +2H O=2CuCl +2 HSO 反应中消耗CuSO 和 SO 也为 1 1,所以理24222442论上不需要补充SO2 气体3 10 82 pH较大时, Cu 2水解程度增大,反应生成 CuCl减少【解析】【分析】根据流程图,蚀刻液为氯化铁溶液,则滤液为氯化亚铁,因此印刷电路的废液(含 Fe3+、Cu2+、 Fe2+
21、、 Cl-)中应先加入过量的铁粉除去铜离子和铁离子,过滤后,在滤液1 中通入过量的氯气,可生成氯化铁,用于制作蚀刻液;滤渣含有铜、铁,加入过量的盐酸除去铁,滤液为氯化亚铁,滤渣中含有铜,可与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,调节溶液pH,可生成硫酸和CuCl 晶体,据此分析解答。【详解】(1)由以上分析可知X 是 Fe, Z 是 Cl ,故答案为:Fe; Cl ;22(2)生成 CuCl 的离子方程式为2+2-242-+,故答案为:2Cu +SO +2Cl +2H O=2CuCl +SO +4H2+2-242-+;2Cu+SO +2Cl +2H O=2CuCl +SO +
22、4H(3) 氯化亚铜微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸,析出的CuCl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤,可减少产品CuCl 的损失,同时乙醇易挥发,便于干燥,故答案为:减少产品CuCl的损失;(4)依据图示可知: Cu+2 H2SO4(浓 )CuSO4 +SO2 +2H2O 反应中生成的CuSO4 和 SO2 为11, CuCl2+CuSO4 +SO2+2H2O=2CuCl +2 H2SO4 反应中消耗 CuSO4 和 SO2也为1 1,所以理论上不需要补充SO2 气体,故答案为:Cu+2 H2SO4(浓 )CuSO4+SO2 +2H2O 反应中生成的 CuSO42242224反应中消耗42和 SO为
23、1 1, CuCl +CuSO+SO +2H O = 2CuCl +2 SOHCuSO和 SO也为 1 1,所以理论上不需要补充SO2 气体;sp-7, Ksp-12,现向 CuCl 饱和溶液中加入 NaI 固体至 c(I-(5)常温下 K(CuCl)=1.6 10 (CuI)=1.2 10)=0.1mol?L-1,c(Cu2+ 1.2 10 12mol/L=1.2-11, c(Cl-1.6 107mol/L=4-4)= 10)= 10mol/L ,此0.1c(Cu + )1.210时溶液中- )=10c(Cl411 -8 ,故答案为: 310-8 ; 4 =3 10(6)由表中数据可知,析出
24、CuCl 晶体最佳pH 为 2, pH 较大时,铜离子水解程度增大,反应生成 CuCl 减少, CuCl 产率降低,故答案为:2; pH 较大时,铜离子水解程度增大,反应生成 CuCl 减少。【点睛】根据实验目的正确理解实验流程图是解题的关键。本题的易错点和难点为(4),要注意根据反应的方程式分析判断。6FeCl3 溶液可以蚀刻印刷电路板上的Cu。某实验兴趣小组模拟该过程,并回收Cu 和蚀刻液的流程如下:( 1) “蚀刻 ”时的化学反应方程式为 _。( 2) 滤渣的成分为 _。( 3) “反应 ”的离子方程式为 _。【答案】 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2Cu、 Fe2+3+2F
25、e Cl2 2Fe 2Cl【解析】【分析】按流程中的试剂用量和操作步骤综合考虑;【详解】(1)溶液在“ ”2FeCl2蚀刻 铜时氯化铁被还原,铜被氧化,化学反应方程式为3Cu 2FeClCuCl2答案为: 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2;(2)铁置换出了铜,又因为铁粉过量,所以滤渣的成分为Cu、 Fe;答案为: Cu、 Fe;( 3)滤液中溶质只有 FeCl2 ,被通入的氯气氧化, “反应 ”的离子方程式为 2Fe2+ Cl22Fe3+ 2Cl ;答案为: 2Fe2+ Cl2 2Fe3+ 2Cl。7 CuCl 2 、CuCl 是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂实验室中以粗
26、铜( 含杂质 Fe) 为原料,一种制备铜的氯化物的流程如下:(1)上述流程中固体K 溶于稀盐酸的目的是_ . 试剂 X、固体 J的物质分别为 _ A NaOHFe(OH) 3 B CuOFe(OH) 3C NH 3H 2 OFe(OH) 2D.CuSO 4Cu(OH) 2(2)反应是向溶液2 中通入一定量的 SO2,加热一段时间后生成CuCl 白色沉淀写出制备 CuCl 的离子方程式 _ (3)以石墨为电极,电解CuCl 2 溶液时发现阴极上也会有部分CuCl 析出,写出此过程中阴极上的电极反应式_ 【答案】防止Cu 2水解B2Cu 22ClSO22H 2O2CuCl4HSO24Cu 2eCl
27、CuCl【解析】【分析】粗铜(含杂质 Fe)与氯气反应生成氯化铁和氯化铜,加稀盐酸溶解,形成氯化铁和氯化铜溶液,再加试剂 x 为 CuO 或氢氧化铜等调节 pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到的固体 J 为氢氧化铁,溶液 2 为氯化铜溶液,通入二氧化硫,二氧化硫与铜离子发生氧化还原反应生成CuCl ,氯化铜溶液在HCl 氛围中蒸发结晶得到CuCl 22H2O。?【详解】(1)流程中固体K 溶于稀盐酸的目的是防止铜离子水解,试剂X、固体 J的物质分别为氧化铜,氢氧化铁,选B,故答案为:防止 Cu 2水解;冷却结晶, B;(2)根据信息可知:在加热条件下,SO2 与铜离子反应生成CuCl 白
28、色沉淀和 SO42,其反应的离子方程式为:2Cu22ClSO2 2H 2O 2CuCl4HSO42 ;故答案为: 2Cu22ClSO2 2H2 O2CuCl 4HSO42;(3)以石墨为电极,电解CuCl2 溶液时发现阴极上也会有部分CuCl 析出,阴极上是得到电子发生还原反应,Cu2得到电子生成CuCl,电极反应为:Cu 2e Cl CuCl ,故答案为: Cu 2e ClCuCl 。【点睛】本题以实验室制备氯化铜为背景,考查了物质的制备实验操作、离子检验、除杂质、离子方程式的书写、原电池原理的应用等,题目涉及的知识点较多,侧重于基础知识的综合应用的考查。8 氧化亚铜 (Cu2O)是一种用途
29、广泛的光电材料 ,某工厂以硫化铜矿石 (含 CuFeS2、 Cu2S 等 )为原料制取 Cu2 O 的工艺流程如下 :(1) 焙“烧 ”时,提高反应速率的措施有 _(写一条 )。(2)炉气中的有害气体成分是_ 。(3)若试剂 X 是 H2O2 溶液,写出相应反应的离子方程式:_ 。【答案】适当升温或粉碎硫化铜矿石、充分搅拌等SO2+3+22Fe +2H +H2O22Fe +2H2O【解析】【分析】根据流程:硫化铜矿石(含CuFeS222 3、 CuO、 FeO 等,、Cu S 等)在氧气中焙烧,得到Fe O加入稀硫酸除去不溶物,得到含有Fe2+、 Cu2+、 Fe3+的溶液,加入试剂X 氧化
30、Fe2+,若试剂2 22+22+3+2X 是 H O 溶液,反应为:2Fe+H O +2H=2Fe +2H O,氧气或空气也可以达到此目的,利于降低生产成本,加入试剂Y 条件 pH 范围 3.7 pH4.8,沉淀 Fe3+,滤渣 II 为氢氧化铁,向滤液加入 N2 4、 KOH发生反应:42490 C22242H4CuSO +N H +8KOH2Cu O +N +4K SO +6H O,通过过滤、洗涤、烘干得到产品,据此分析作答。【详解】(1)为了提高反应速率,可以适当升温或粉碎硫化铜矿石、充分搅拌等;(2)金属硫化物焙烧时均转化为金属氧化物与二氧化硫,故炉气中的有害气体成分是SO2;(3)
31、酸性条件下, H2O2 将 Fe2+氧化为 Fe3+,本身被还原为 H2O,方程式为2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O;9 氯化亚铜 (CuCI)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+、CI-)中制备氯化亚铜。请回答下列问题:( 1)写出步骤中发生的两个主要反应的离子方程式:_。( 2)步骤的操作名称是 _。( 3)步骤中所加物质 X 为 _。( 4)步骤的操作是 _。(5)步骤应调节溶液的pH 呈酸性,且用乙醇洗涤(6)在 CuCI的生成过程中,可以循环利用的物质是CuC
32、l 品体,目的是 _。_,理论上 _(填“需要 ”或 “不需要 ”)补充 (不考虑调节等消耗);理由是_。( 7)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】Cu2+ +Fe=Cu+Fe 2+ 、 Fe+2Fe3+ =3Fe2+ 或 Fe+2H+=Fe2+ +H2 过滤、洗涤CuO 或Cu (OH) 2或 CuCO3等 在 HCl 气流中蒸发结晶减少 CuCl 的损失硫酸 不需要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2的物质的量也为
33、1 1,所以理论上不需要补充H2SO4 Cu2+- -SO+Cl +e =CuCl【解析】【分析】从某酸性废液(主要含Cu2+ 、 Fe3+、 H+ 、 Cl -)中制备氯化亚铜,向工业上以某酸性废液(含 Cu2+、 Fe3+ 、H + 、 Cl -)加入过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,酸性废液调节 pH 值使铁离子沉淀,过滤得氯化铜溶液,氯化铜、硫酸铜、二氧化硫反应生成氯化亚铜和硫酸,硫酸可以再循环利用。【详
34、解】(1)步骤中铁能与铜离子及铁离子反应生成铜和亚铁离子等,同时铁也与酸性废液中的酸反应生成氢气,涉及的离子方程式为2+2+3+2+Cu+Fe=Cu+Fe 、 Fe+2Fe=3Fe 、+2+2,故答案为:2+2+、 Fe+2Fe3+2+或Fe+2H+ 2+2;Fe+2H =Fe +HCu +Fe=Cu+Fe=3Fe=Fe +H( 2)步骤中从溶液中分离出固体物质过量的铁和生成的铜,所以步骤的操作名称是过滤、洗涤,故答案为:过滤、洗涤;(3)步骤中为调节溶液的pH 值,要能与酸反应同时不引入新的杂质,所以物质X 为CuO 或 Cu (OH)2 或 CuCO3 等,故答案为:CuO 或 Cu (OH)2 或 CuCO3 等;(4)步骤的操作是从氯化铜溶液中获得氯化铜晶体,要防止铜离子水解,所以步骤的操作是在HCl 气流中蒸发结晶,故答案为:在HCl 气流中蒸发结晶;(5) CuCl 微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,所