Question

氯化亞銅是一種重要的化工產品，常用作有機合成催化劑，還可用于顏料，防腐等工業(yè)．該物質露置于空氣中易被氧化為綠色的高價銅鹽，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．請回答以下問題：

（1）寫出反應①制備氯化亞銅的離子反應方程式：

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

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

OH^-中和了反應中的H⁺，有利于平衡向右進行，提高CuCl的產率（1分）．但當OH^-濃度過大時，Cu⁺能與OH^-結合，生成氫氧化亞銅，從而降減了CuCl的產率

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

60℃

時，CuCl產率能達到94%．隨后隨溫度升高CuCl產率會下降，其原因是

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

．
（4）若要提高CuCl的產率你認為還可采取的措施有

反應①在隔絕空氣條件下進行

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題目信息及氧化還原反應的有關知識；
（2）根據(jù)減少生成物的濃度，化學平衡正向移動；
（3）根據(jù)此溫度下CuCl產率最大；根據(jù)信息可知，考慮溫度過高，促進了CuCl的水解，同時加快反應速率，CuCl易被氧化為綠色的高價銅鹽；
（4）考慮隔絕空氣條件下進行

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

點評：本題主要考查了CuCl的制備，對制備過程中的有關知識進行了考查，培養(yǎng)了學生分析問題的能力和運用知識的能力．