Question

【題目】CuCl是應用廣泛的有機合成催化劑，工業上以制作印刷電路的廢液（含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl—）為原料生產CuCl的流程如下：

已知：CuCl是一種白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇及稀硫酸，在水溶液中存在平衡：

CuCl(白色)＋2Cl－[CuCl3]2－(無色溶液)；在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色。

根據以上信息回答下列問題：

（1）試劑X是______，檢驗刻蝕液中金屬陽離子的化學試劑是_____。（均填化學式）

（2）操作①、②、③相同，名稱是________，所需要的主要玻璃儀器有燒杯、___ 、_____。

（3）濾渣①與Y反應的離子方程式為_________________。

（4）產生CuCl的化學方程式為_______________，當觀察到 現象，即表明反應已經完全。

（5）在操作③之前往往向反應后的溶液中加入大量的水，其作用是 。

（6）在CuCl的生成過程中除環境問題、安全問題外，還應該注意的關鍵問題是_________。

Answer 1

【答案】

（1）Fe（1分） KSCN（或其他合理答案） （1分）

（2）過濾（1分） 玻璃棒、漏斗（2分）

（3）Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑（2分）

（4）CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋2H2SO4（3分） 溶液由藍色變為無色（1分）

（5）稀釋，促進平衡CuCl(白色)＋2Cl－[CuCl3]2－(無色溶液)逆向移動，生成CuCl（2分）

（6）防止CuCl的氧化和見光分解（2分）

【解析】

試題分析：向工業上以制作印刷電路的廢液（含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl—）加入過量的鐵粉，三價鐵離子與鐵粉反應轉化為二價鐵離子，銅離子與鐵反應生成銅，然后過濾，濾渣為過量的鐵和生成的銅，依據銅與鐵的活潑性，將濾渣溶于鹽酸，銅與鹽酸不反應，過濾得到濾渣即為銅，然后銅與濃硫酸反應生成硫酸銅和二氧化硫，銅與氯氣反應生成氯化銅，硫酸銅、二氧化硫、氯化銅反應生成氯化亞銅；

（1）印刷電路的廢液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）加入鐵，三價鐵離子能夠原鐵反應生成二價鐵離子，銅離子能夠與鐵反應生成銅，過濾后濾渣中含有銅和鐵，加入鹽酸，鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵，銅與鹽酸不反應，將銅分離出來；氯化亞鐵溶液中通入氯氣生成氯化鐵，檢驗鐵離子的試劑是KSCN溶液；

（2）操作①、②、③均是過濾，所需要的主要玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。

（3）濾渣①與鹽酸反應的離子方程式為Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑。

（4）依據圖示可知：CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反應生成H2SO4、CuCl，產生CuCl的化學方程式依據得失電子守恒得到CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋2H2SO4，硫酸銅溶液是藍色的，所以當觀察到溶液由藍色變為無色時即表明反應已經完全。

（5）因為CuCl在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+ 2Cl－[CuCl3]2－(無色溶液)，加水稀釋，使平衡逆向移動，從而生成CuCl沉淀。

（6）氯化亞銅具有還原性，易被氧化而變質，見光易分解，所以生產中應防止CuCl的氧化和見光分解，減少產品CuCl的損失。