问题标题:
(2010•南宁二模)氯化亚铜在氯的衍生物产品中占有较突出的位置,在有机合成工业中可作催化剂.以下是从含Cu2+、Fe3+的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图如图1所示.用滤液中Cu2+、Fe
问题描述:
(2010•南宁二模)氯化亚铜在氯的衍生物产品中占有较突出的位置,在有机合成工业中可作催化剂.以下是从含Cu2+、Fe3+的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图如图1所示.
用滤液中Cu2+、Fe3+的含量对pH作图,可直观地反映出滤液中金属离子含量与pH之间的关系以及反应①系统pH与CuCl产率的关系(如图2).
请回答以下问题:
(1)含Cu2+、Fe3+的电镀废水加碱沉淀时,会有Fe(OH)3生成.当pH=5时,在电镀废水中再加入氢氧化钠溶液生成电镀污泥的主要成分为______.
(2)由反应①制备CuCl时的最佳pH在______左右.
(3)对CuCl产率探究时发现反应①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高,由此推测CuCl具有______性.
(4)反应①中1mol铁粉完全反应转移2mol电子,写出其离子反应方程式为______.如果将反应①中铁粉换为亚硫酸钠,也可以得到氯化亚铜,请完成这一反应的化学方程式______.
梁先忠回答:
(1)当pH=5时,三价铁离子已经全部沉淀,在电镀废液中再加入氢氧化钠溶液,铜离子与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,所以电镀污泥的主要成分为:Cu(OH)2,故答案为:Cu(OH)2;
(2)因减少生成物的浓度,化学平衡正向移动,OH-中和了反应中的H+,有利于平衡向右移动,提高CuCl的产率.但当OH-浓度过大时,Cu+能与OH-结合,生成氢氧化亚铜沉淀(Cu2+能与OH-结合,生成氢氧化铜沉淀),从而降低了CuCl的产率,图象中分析由反应①最佳pH=3.5时CuCl的产率最大,
故答案为:3.5;
(3)在隔绝空气条件下进行反应①时CuCl产率较高,说明氯化亚铜能被空气中的氧气氧化,
故答案为:能被空气中的氧气氧化;
(4)反应①中1mol铁粉完全反应转移2mol电子生成亚铁离子被铜离子氧化,生成氯化亚铜沉淀结合离子方程式书写方法写出的离子方程式为:2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+;如果将反应①中铁粉换为亚硫酸钠,也可以得到氯化亚铜,说明亚硫酸钠被铜离子氧化为硫酸钠,本身被还原为氯化亚铜,反应的化学方程式为:2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4;
故答案为:2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+;2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4;
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