Question

氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品，常用作有機(jī)合成催化劑，還可用于顏料，防腐等工業(yè)．該物質(zhì)露置于空氣中易被氧化為綠色的高價(jià)銅鹽，在熱水中易水解生成氧化銅水合物而呈紅色．以下是一種采用亞硫酸鹽還原法，從含銅電鍍廢水中制備氯化亞銅的工藝流程圖．請(qǐng)回答以下問題：

（1）寫出反應(yīng)①制備氯化亞銅的離子反應(yīng)方程式：

2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺

．
（2）為提高CuCl的產(chǎn)率，常在反應(yīng)①的體系中加入稀堿溶液，調(diào)節(jié)pH至3.5．這樣做的目的是

OH^-中和了反應(yīng)中的H⁺，有利于平衡向右進(jìn)行，提高CuCl的產(chǎn)率（1分）．但當(dāng)OH^-濃度過大時(shí)，Cu⁺能與OH^-結(jié)合，生成氫氧化亞銅，從而降減了CuCl的產(chǎn)率

．
（3）右圖是各反應(yīng)物在最佳配比條件下，反應(yīng)溫度對(duì)CuCl產(chǎn)率影響．由圖可知，溶液溫度控制在

60℃

時(shí)，CuCl產(chǎn)率能達(dá)到94%．隨后隨溫度升高CuCl產(chǎn)率會(huì)下降，其原因是

溫度過高，一是促進(jìn)了CuCl的水解，二是促進(jìn)了CuCl與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)

．
（4）若要提高CuCl的產(chǎn)率你認(rèn)為還可采取的措施有

反應(yīng)①在隔絕空氣條件下進(jìn)行

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題目信息及氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)；
（2）根據(jù)減少生成物的濃度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)；
（3）根據(jù)此溫度下CuCl產(chǎn)率最大；根據(jù)信息可知，考慮溫度過高，促進(jìn)了CuCl的水解，同時(shí)加快反應(yīng)速率，CuCl易被氧化為綠色的高價(jià)銅鹽；
（4）考慮隔絕空氣條件下進(jìn)行

解答：解：（1）由圖示可知，反應(yīng)物有：Cu²⁺、SO₃^2-、Cl^-，生成物有CuCl₂、SO₄^-，由于是氧化還原反應(yīng)，化合價(jià)發(fā)生了變化，根據(jù)電子得失和質(zhì)量守恒進(jìn)行配平：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=CuCl₂↓+SO₄^-+2H⁺  
（2）因減少生成物的濃度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，OH^-中和了反應(yīng)中的H⁺，有利于平衡向右移動(dòng)，提高CuCl的產(chǎn)率．但當(dāng)OH^-濃度過大時(shí)，Cu⁺能與OH^-結(jié)合，生成氫氧化亞銅沉淀（Cu²⁺能與OH^-結(jié)合，生成氫氧化銅沉淀），從而降低了CuCl的產(chǎn)率．
（3）因在60℃時(shí)CuCl產(chǎn)率最大，根據(jù)信息可知，隨溫度升高，促進(jìn)了CuCl的水解，CuCl被氧化的速度加快．
（4）因溫度升高，促進(jìn)了CuCl與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)，所以反應(yīng)①在隔絕空氣條件下（還原氣氛）進(jìn)行可以提高CuCl的產(chǎn)率．
故答案為（1）2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺
（2）OH^-中和了反應(yīng)中的H⁺，有利于平衡向右進(jìn)行，提高CuCl的產(chǎn)率（1分）．但當(dāng)OH^-濃度過大時(shí)，Cu⁺能與OH^-結(jié)合，生成氫氧化亞銅，從而降減了CuCl的產(chǎn)率
（3）60℃溫度過高，一是促進(jìn)了CuCl的水解，二是促進(jìn)了CuCl與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)  
（4）反應(yīng)①在隔絕空氣條件下進(jìn)行

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了CuCl的制備，對(duì)制備過程中的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行了考查，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力和運(yùn)用知識(shí)的能力．