1、高考化学二轮铜及其化合物推断题专项培优易错试卷含答案解析一、铜及其化合物1 下列框图涉及到的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1 18 号元素。已知: A、 F 为无色气体单质, B 为具有刺激性气味的气体, C 为黑色氧化物, E 为红色金属单质 (部分反应的产物未列出 )。请回答下列问题:(1) D 的化学式为 _; F 的结构式为 _。(2) A 与 B 生成 D 的反应在工业上是生产_的反应原理之一。(3) E 与 G 的稀溶液反应的离子方程式为_。(4) B 和 C反应的化学方程式为_。(5) J、 K 是同种金属的不同氯化物,K 为白色沉淀。写出SO2 还原 J 生成 K 的离
2、子方程式: _。【答案】 NONN 硝酸3Cu+8H+2NO3- =3Cu2+2NO +4H2O加热2+-+2-3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O2Cu +2Cl +SO2+2H2 O=2CuCl +4H+SO4【解析】【分析】E 为红色金属单质,应为Cu,则 C 为 CuO, B 为具有刺激性气味的气体,应为NH3,可与CuO 在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu,生成的气体单质 F 为 N2,可与氧气在放电条件下反应生成 NO,则 A 为 O2, D 为NO, G 为 HNO3, H 为 Cu(NO3)2,I 为 Cu(OH)2, J为 CuCl2, J、 K 是同种金属的不同氯
3、化物, K 为白色沉淀,则 K 应为 CuCl,据此分析解答。【详解】(1)由以上分析可知D 为 NO, F 为 N2,结构式为NN;(2)O2 与 NH3 发生催化氧化生成 NO 和水, NO 被氧化生成 NO2,溶于水生成硝酸,因此 O2 与 NH3 发生催化氧化生成 NO 是工业生成硝酸的重要反应之一;3+3-2+2O;(3)G 为 HNO ,稀硝酸与铜反应的离子方程式为3Cu+8H +2NO=3Cu +2NO +4H(4)B 为 NH ,可与 CuO 在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu,反应的方程式为33CuO+2NH3加热3Cu+N2+3H2O;222+-22+42- 。(5)
4、SO 还原CuCl 生成 CuCl 的离子方程式为2Cu+2Cl +SO +2H O=2CuCl +4H+SO2 根据下图物质之间的转化关系,回答下列问题:()写出、 、的化学式:1AB CA_、B_、。C_(2)写出有关的化学方程式:AB_ ;A Cu_ 。【答案】(7分)1)CuSO Cu(OH) CuO (每格1 分)422)AB: CuSO 2NaOH=Cu(OH) Na SO (2 分)4224A Cu: CuSO4 Fe=FeSO4 Cu ( 2 分)【解析】【分析】根据转化图可知,A和铁反应生成铜,而C 和稀硫酸反应生成A,所以 A 是 CuSO;硫酸铜4和氢氧化钠反应生成B,则
5、为 Cu(OH)2; Cu(OH)2 受热分解生成氧化铜,C为 CuO; CuO被氢气还原为铜;据以上分析进行解答。【详解】根据转化图可知,A和铁反应生成铜,而C 和稀硫酸反应生成A,所以 A 是 CuSO;硫酸铜4和氢氧化钠反应生成B,则为 Cu(OH)2; Cu(OH)2 受热分解生成氧化铜,C为 CuO; CuO被氢气还原为铜;( 1)结合以上分析可知, A 为 CuSO4, B为 Cu(OH)2, C 为 CuO;综上所述,本题正确答案: CuSO4、 Cu(OH)2 、CuO。( 2)结合以上分析可知,AB反应方程式为:CuSO4 2NaOH=Cu(OH) Na2SO4;ACu 反应
6、方程式为:CuSO4 Fe=FeSO4 Cu;综上所述,本题正确答案:CuSO4 2NaOH=Cu(OH) Na2SO4; CuSO4 Fe=FeSO4 Cu。3( 11 分) A、 B、 C、 D 均为中学化学所学的常见物质,且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他产物已略去):请填写下列空白:(1)若 A 为气体单质,则A 为,DB的离子方程式为(2)若 A 为固体单质,则A 为,A 主要用于制造(任写两种)(3)若 A 为气体化合物,其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则实验室制取学方程式为。(4)若 A 为气体化合物,其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则A 为A
7、 的化, A 与 B 反应的化学方程式为。【答案】( 11 分)( 1) N2 3Cu+8H+ +2NO3-=3Cu2+2NO +4H2O ( 3 分)(2) S 火药、硫酸(合理即给分)(3分)(3) Ca(OH)242NH322+2NH Cl + CaCl+2H O (2 分)( 4) H2S 2H2S+SO2=3S +2HO( 3 分)【解析】【分析】A、 B、 C、D 均为中学化学所学的常见物质, 且均含有同一种元素,(1) 若 A 为气体单质 , 由 A+O2B, B+O2C可以知道 ,A 为 N2,B 为 NO,C为 NO2, 由 A+O2B,B+O2C可以知道 ,D 为 HNO3
8、, 验证符合转化关系;(2) 若 A 为固体单质 , 由 A+O2B, B+O2C可以知道 ,A 为 S,B 为 SO2,C 为 SO3, 由 C+H2OD,D+Cu B 可以知道 ,D 为 H2SO4,验证符合转化关系;(3) 若 A 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A 为碱性气体 ,A 为 NH3,B 为NO,C为 NO2, 由 C+H2OD,D+CuB 可以知道 ,D 为 HNO3,验证符合转化关系;(4) 若 A 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,A 为酸性气体 , 由 A+O2B,B+O2C可以知道 ,A 为 H2S,B 为 SO2,C 为
9、SO3, 由 C+H2OD,D+CuB 可以知道 ,D 为 H2SO4, 验证符合转化关系。【详解】A、 B、 C、D 均为中学化学所学的常见物质, 且均含有同一种元素,(1) 若 A 为气体单质 , 由 A+O2B, B+O2C可以知道 ,A 为 N2,B 为 NO,C为 NO2, 由 A+O2B,B+OC可以知道 ,D 为 HNO,DB是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、水 , 反应离子方程式23为: 3Cu+8H+-2+O;+2NO =3Cu +2NO+4H23因此,本题正确答案是+-2+: N 2; 3Cu+8H+2NO3=3Cu +2NO+4H 2O;(2) 若 A 为固体单质 , 由
10、 A+O2B, B+O2C可以知道 ,A 为 S,B 为 SO2,C 为 SO3, 由 C+H2OD,D+CuB 可以知道 ,D 为 H2SO4, 硫主要用于制造火药、硫酸等;因此,本题正确答案是:S ,火药、硫酸;(3) 若 A 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A 为碱性气体 ,A 为 NH,B 为3NO,C为 NO2, 由 C+H2OD,D+CuB 可以知道 ,D 为 HNO3, 实验室制取 NH3 的方程式为 :Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3+ CaCl 2+2H2O;因此,本题正确答案是 : Ca(OH)2+2NHCl2NH+ CaCl+2HO;4322(4
11、) 若 A 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,A 为酸性气体 , 由 A+OB,2B+O2C可以知道 ,A 为 H2S,B 为 SO2,C 为 SO3, 由 C+H2OD,D+CuB 可以知道 ,D 为 H2SO4,H 2S与 SO2 反应生成 S 与水 , 反应方程式为 : 2H 2S+SO2=3S+2H2O;因此,本题正确答案是 : H 2S, 2H 2S+SO2=3S+2H2O。4 氧化亚铜 (Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含 CuFeS2、 Cu2 S等 )为原料制取Cu2O 的工艺流程如下:常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH 如
12、下表:232Fe(OH)Fe(OH)Cu(OH)开始沉淀7.52.74.8完全沉淀9.03.76.4(1)炉气中的有害气体成分是_, Cu2S 与 O2 反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 _。(2)试剂 X 是 H2 O2 溶液,当试剂X 是 _时,更有利于降低生产成本。(3)加入试剂 Y 调 pH 时, pH 的调控范围是_。(4) 还“原 ”步骤中为提高 N2H4 转化率可采取的措施有 _(填序号 )。a.不断搅拌,使N2H4 和溶液充分接触b.增大通入 N2H4 的流速c.减少 KOH的进入量d减.小通入 N2 H4 的流速(5)写出用 N H制备 Cu O 的化学方程式为 _24
13、2(6)操作 X 包括烘干,其中烘干时要隔绝空气,其目的是_。(7)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu O,写出阳极上生成Cu O 的22电极反应式为 _(8)工业上用氨气生产氢氰酸(HCN 的反应为: CH4(g)+NH3(g)? HCN(g)+3H2 (g ) H0。其他条件一定,达到平衡时 NH3转化率随外界条件 X 变化的关系如图所示。则X 可以是_(填字母序号 )n NH 3a.温度b.压强c.催化剂d.n CH 4【答案】 SO2902 1空气或氧气 3.7 pH4.8 ad2 48KOH24CuSO N H2Cu O2242防止22Cu2OH22O bdN 4K
14、 SO6H OCu O 被空气中氧气氧化2e=Cu O H【解析】【分析】硫化铜矿石(含CuFeS2、 Cu2S等)预处理后与氧气焙烧:2CuFeS+4O2Cu S+3SO+2FeO、Cu S+2O2CuO+SO,部分FeO 被氧化为 Fe O ,得到相应2222223的金属氧化物和SO2,加入稀硫酸溶解金属氧化物,得到含有Cu2+、Fe2+、 Fe3+的酸性溶液,加入试剂X 将 Fe2+氧化为 Fe3+,加入试剂 Y 调节 pH3.7 4.8 沉淀 Fe3+,过滤,将滤液用 KOH、 N2 4还原,反应为:42 4+8KOH222H4CuSO +N H2Cu O+N +4KSO+6H O,过
15、滤,洗涤、隔绝空气烘干,制得Cu2O。【详解】(1)根据流程,矿石与氧气高温反应得到金属氧化物和SO ;Cu S 与 O 反应为222Cu S+2O2CuO+SO,氧化剂为氧气,还原剂为Cu S,氧化剂与还原剂的物质的量之2222比为 2:1;(2)若试剂 X 是 H2O2 溶液,将 Fe2 氧化为 Fe3 ;酸性条件下, O2 也可将 Fe2 氧化为 Fe3 ,而氧气或空气价格远低于过氧化氢,故可用氧气或空气替代;32,根据表中数据可知,pH 范(3)加入试剂 Y 的目的是调节 pH 完全沉淀 Fe,但不沉淀 Cu围为: 3.7 pH4.8;(4)还原过程中发生的反应是 4CuSO4+N2H
16、4+8KOH2Cu2O+N2 +4KSO+6H2O,提高 N2H4的转化率,则 N2H4 要充分反应;a不断搅拌,增加N2H4 与溶液的接触面,使得N2H4 充分反应, a 符合题意;b增大通入 N2H4的流速,有部分 N2 H4 来不及反应,转化率会降低,b 不符合题意;c减少 KOH 的进入量 ,该反应需要消耗碱,如果没有碱,反应速率减慢,转化率降低,c不符合题意;d减小通入 N2H4 的流速,能够使得 N2H4 反应更加充分,转化率增加,d 符合题意;综上 ad 符合题意;(5)根据分析 N2 H4 制备 Cu2O 的化学方程式为4CuSO+N2H4+8KOH2Cu2O+N2 +4KSO
17、+6H2O;(6)操作 X 为过滤,洗涤、隔绝空气烘干,制得Cu2O,因为 Cu2O 可以被 O2 氧化,在加热条件下易被空气氧化,故烘干过程要隔绝空气;(7)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O,阳极发生氧化反应,电极反应式为: 2Cu-2e22+2OH =Cu O+H O;(8)根据图示, NH3 的转化率随着X 的增加而减小;a该反应为放热反应,升高温度,平衡正向移动,NH3 的转化率增加,与图像不符,a 不符合题意;b该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,NH3 的转化率减小,与图像相符, b 符合题意;c催化剂增加化学反应速率,但是不影响平衡
18、移动,NH3 转化率不变,与图像不符,c 不符合题意;dn NH 3NH3 的转化率减小,与图像相符,d 符合题意;增加,平衡正向移动,但是n CH 4综上 bd 符合题意。【点睛】问题 (8)中的 d 项,可以从等效角度思考,在恒压的条件下,NH3 要达到相同的转化率要加入同等比例的CH4,才可以。如果只加入NH3,则 CH4 的转化率增加,而 NH3 自身的转化率会降低。5 某学生探究小组将一批废弃的电子线路板简单处理后,得到含71%Cu20%Al5%Fe及、少量 Au、 Pt 等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线:已知: Cu+4HNO33 222(浓 )=Cu(NO ) +
19、2H O+2NO 回答下列问题:(1)滤渣 1 的主要成分为 _。(2)第步加入H2O2 目的是将 Fe2+氧化成 Fe3+,其离子方程式为_;使用 H2O2 作为氧化剂的优点是 _。(3)用第步所得CuSO晶体加热制备无水CuSO4 的瓷质主要仪器 _。45H2O(4)由滤渣2 制取 Al2(SO4 )318H2O,探究小组设计了三种方案:上述三种方案中,可行方案是_,其中不可行方案的原因是_。【答案】 Pt、 AuH2O2 +2Fe2+ +2H+ =2Fe3+ +2H2O不引入新杂质且产物无污染蒸发皿乙甲【解析】【分析】( 1) .滤渣 1 成分应为 Pt, Au,性质稳定不与浓硝酸和稀硫
20、酸反应。( 2) . H2O2 将 Fe2+氧化成 Fe3+,同时其被还原为 H2O。产物无污染无需后续处理。( 3) . 蒸发结晶过程会用到主要仪器蒸发皿属于瓷质。(4) . 滤液 1 加 H2O2 是为了将溶液中 Fe2+ Fe3+,然后通过加NaOH 调 PH 值使 Al3+和 Fe3+沉淀,这样才能使滤液2 只含 Cu2+。而滤渣 2 成分为 Fe(OH)3 和 Al(OH)3, 所以在制取Al2 (SO4)318H2O 时要考虑除去 Fe3+影响。【详解】(1) .Pt, Au 都属于化学性质稳定的金属,所以滤渣1含 Pt 和 Au,答案为 Pt、 Au 。(2) .根据分析, H2
21、 22+的离子方程式为 H222+3+2O氧化 FeO +2Fe +2H =2Fe+2H O,反应产物只有 H2O 和 Fe3+,没有引入新杂质且无污染。答案为H2O2 +2Fe2+ +2H+ =2Fe3+ +2H2O,不引入新杂质且产物无污染。(3) .由分析可知为蒸发皿,答案为蒸发皿。(4) .根据分析,滤渣2 如果采用甲方案处理无法除去Fe3+,最终获得产物会含有杂质24 3成分。如果采用乙方案,加适量Al 粉可以置换出3+。丙方案加入Fe (SO )Fe 同时生 AlNaOH 溶解 Al(OH)3 然后过滤,可排除Fe3+影响,但对比方案乙其原子利用率不高。故答案为乙,甲。6CuCl
22、是难溶于水的白色固体,是一种重要的催化剂。工业上,由孔雀石(主要成分Cu(OH)2CuCO3,含 FeS、FeO 和 SiO2 杂质 )制备 CuCl的某流程如图:请回答:(1)步骤中涉及的主要离子反应方程式为_(2)步骤中涉及的主要离子反应方程式为_(3)下列说法不正确 的是 _CO 和 H S 气体A 步骤中产生的气体的主要成分为22B 滤渣 1 的成分为 SiO ,滤渣2 的主要成分为Fe(OH) 和 Cu(OH)232C CO32-作用是控制溶液 pH,促使 CuCl 沉淀的生成D 若改变试剂加入顺序,将溶液3 缓慢加入到含大量SO32- /CO32-的溶液中,同样可制取CuCl【答案
23、】 2H+2Fe2+H2O2=2Fe3+2H2O2Cu 2+ +2Cl - +SO32- +H 2O=2CuCl +SO42- +2H +BD【解析】【分析】孔雀石 主要成分Cu(OH)2?CuCO3,含 FeS、 FeO 和 SiO2 杂质 中用硫酸浸取,得气体主要含有硫化氢、二氧化碳,滤渣1 为二氧化硅,溶液1 中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+加双氧水,将亚铁离子氧化成铁离子,加氢氧化钠溶液调节pH 值,使铁离子沉淀,得到滤渣2 为氢氧化铁,溶液2 主要含有硫酸铜,溶液2 中加入氯化钠再加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子,加入碳酸钠调节pH 值,使 CuCl 沉淀,由于 SO23- /C
24、O 23- 的溶液呈碱性,所以如果将溶液 3 缓慢加入到含大量 SO23- /CO 32- 的溶液中,有可能生成氢氧化亚铜沉淀,得到的氯化亚铜不纯,据此答题。【详解】(1)步骤主要目的是利用双氧水氧化Fe2+,其反应离子方程式为:2H+2Fe2+H2O2=2Fe3+2H2O;故答案为: 2H+2Fe2+H2O2=2Fe3+2H2 O;( 2)溶液 2 主要含有硫酸铜,溶液 2 中加入氯化钠再加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子,加入碳酸钠调节 pH 值,使 CuCl 沉淀,其主要离方程式为:2Cu 2+ +2Cl - +SO23- +H 2O=2CuCl+SO24- +2H + ;故答案为: 2
25、Cu 2+ +2Cl - +SO32- +H 2O=2CuCl +SO 42- +2H +;(3) A由上述分析可知,步骤中产生的气体的主要成分为CO2 和 H2S 气体,故 A 不符合题意;B由上述分析可知,滤渣 1 的成分为 SiO ,滤渣 2 的主要成分为Fe(OH) ,故 B 符合题23意;C溶液 2 主要含有硫酸铜,溶液 2 中加入氯化钠再加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子,加入碳酸钠调节 pH 值,使 CuCl 沉淀,故 C 不符合题意;D若先加入碳酸钠,溶液 2 中硫酸铜会先生成氢氧化铜沉淀,再加入亚硫酸钠后氢氧化铜难以发生反应,难以制备 CuCl,故 D 符合题意;故答案为:
26、BD。7 工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质,其工艺流程如下:已知:阳极泥的主要化学成分,如表所示:主要成分CuAgAuSeTe百分含量/%23.412.10.96.73.1温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响,如表所示:固定浸出温度固定 H2SO4 浓度24浓度浸出率 /%浸出温度浸出率 /%H SO/ mol 1/ LCu Ag Au Se TeCu Ag Au Se Te495.14.670.20.838.933087.14.58 0.20.086.83394.54.650.20.286.904094.54.65 0.20.286.90278.12.650.20.052.
27、855096.15.90 0.20.648.73(1)步骤 I 的主要目的为浸出铜,发生的主要反应的化学方程式为_;分析表2 数据,可知步骤 I 最适合的条件为 _。(2)步骤 II 中,加入 Cu 粉的目的是除去滤液中含碲的离子,加入NaCl 的目的为 _。(3)步骤 III 的操作方法为 _。(4)步骤 IV 中,反应温度为75 。加入 H2O2 溶液作用为 _;此过程中 H2O2 溶液的添加量要远远高于理论值,原因为_。(5)步骤 VI 中所发生反应的化学方程式为_。(6)步骤 VII 中,碱性环境下电解 Na2TeO3 溶液可得 Te 实现,阴极的电极反应式为_。【答案】 2Cu O2
28、CuSO4 2H2O硫酸浓度-1、浸出温度 40除去滤液2 2H2 SO43 mol L中的 Ag+加热浓缩(蒸发)、冷却结晶、过滤氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中增加硒和碲的浸出率、 H22会有部分分解232324ONa SeO 2Na SO 2HCl Se 2Na SO 2324e 3H22NaCl H O TeOO Te6OH【解析】【分析】(1)根据阳极泥的成分和流程图,及题目要求,主要反应是铜与硫酸及空气中氧气的反应,配平方程式即可;根据题目中所给表格中数据分析,综合考虑浸出率和经济性等原则得出结论;(2)步骤中,加入NaCl 的目的显然是使Ag+转化为氯化银沉淀而除去;(3)使结
29、晶水合物从溶液中结晶析出的步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等;(4)步骤中,反应温度为75 加入 H2O2 溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中;此过程中H2 O2 溶液的添加量要远远高于理论值,原因是:从速率及平衡角度考虑,可增加硒和碲的浸出率,H2O2 会有部分分解,有损失;(5)根据流程图中的反应物和生成物,配平方程式即可;(6)根据反应物 Na2TeO3 和生成物 Te,结合碱性条件,阴极应发生还原反应,根据守恒即可写出其电极反应式。【详解】(1)根据阳极泥的成分和流程图及题目要求,主要反应是铜与硫酸及空气中氧气的反应,反应的方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+
30、2H2O;根据题目中所给表格中数据分析,可知当硫酸浓度为 2 mol?L -1、浸出温度30时浸出率太低,硫酸浓度为3 mol?L-1、浸出温度 40时浸出率已较高,再增大浓度和升温对浸出率影响不大,但会浪费试剂和能源;故可知步骤 I 最适合的条件为 :硫酸浓度3 mol?L-1、浸出温度 40;(2)步骤中,加入NaCl 的目的显然是使Ag+转化为氯化银沉淀而除去;(3)使结晶水合物从溶液中结晶析出的步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等;(4)硒和碲不溶于水,步骤中,反应温度为75 加入H2 O2 溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中;此过程中H2O2 溶液的添加量要远远高于理论值,
31、原因是:从速率及平衡角度考虑,可增加硒和碲的浸出率;H2O2 会有部分分解;(5)根据流程图中的反应物和生成物,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的方程式为 Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4 +2NaCl+H2O;(6)根据反应物 Na2TeO3 和生成物 Te,结合碱性条件,阴极应发生还原反应,根据守恒即可写出其电极反应式 TeO32- +4e-+3H2O=Te+6OH-。8 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
32、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CuCl 品体,目的是 _。(6)在 CuCI的生成过程中,可以循环利用的物质是_,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CuCl22溶液得到 CuCl。写出电解 CuCl 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
33、+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
34、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2+2+3+2+酸反应生成氢气,涉及的离子方程式为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