Question

【題目】氯化亞銅（CuCl）常用作有機合成工業(yè)中的催化劑，是一種白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸。工業(yè)上用制作印刷電路的廢液（含、、、）生產CuCl的流程如圖所示：

根據以上信息回答下列問題：

（1）生產過程中：X是______。（填化學式）

（2）寫出生成CuCl的離子方程式______。

（3）析出的CuCl晶體不用水而用無水乙醇洗滌的原因是____。

（4）在CuCl的生成過程中理論上不需要補充SO2氣體，其理由是___________。

（5）CuCl的另一種制備原理是Cu2++Cu+2Cl－＝2CuCl K＝5.85×106，向0.01 molL－1的CuCl2溶液中加入足量的銅，能否生成CuCl？（通過計算說明）_________。

（6）使用CuCl捕捉CO氣體的反應為CuCl(s)+xCO(g) CuClxCO(s) △H < 0，為提高CO的平衡轉化率，可采取的措施有____（填標號）。

A 降低溫度 B 增大壓強 C 延長反應時間 D 把CuCl分散到疏松多孔的分子篩中

（7）已知：CuClCu++Cl－ K1； CuCl+Cl-CuCl2－ K2；則反應Cu++2Cl－CuCl2－的平衡常數K＝_______（用K1、K2表示）。

Answer 1

【答案】Fe 2Cu2＋＋SO2＋2Cl－＋2H2O=2CuCl↓＋SO42－＋4H＋ 減少產品CuCl的損失，易于干燥 Cu＋2H2SO4(濃硫酸)CuSO4＋SO2↑＋2H2O反應中生成的CuSO4和SO2為1：1，CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋2H2SO4反應中消耗CuSO4和SO2也為1：1，所以理論上不需要補充SO2 能， AB

【解析】

濾渣②和濃硫酸反應可以得到CuSO4，可知濾渣②為Cu，可知濾渣①里的成分為Cu和過量的X。廢液中主要是Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Cl－，不引入新的雜質，過量X為Fe粉，過量的Fe置換出Cu，濾液①主要是FeCl2，通入過量的Cl2，得到FeCl3，可以蝕刻電路板。濾渣①為Cu和Fe，加入過量的HCl，Fe和HCl反應生成FeCl2，濾液②主要為FeCl2，。CuCl2和SO2、CuSO4反應得到CuCl。

(1)根據分析X為Fe；

(2)根據圖示CuSO4、SO2、CuCl2反應得到CuCl，SO2中S的化合價從＋4升高到＋6，生成H2SO4，而CuCl2和CuSO4中Cu的化合價從＋2降低到＋1，得到CuCl晶體，離子方程式為2Cu2＋＋SO2＋2Cl－＋2H2O=2CuCl↓＋SO42－＋4H＋；

(3)CuCl微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗滌，可以減少洗滌過程中的溶解損失，而且乙醇易揮發(fā)，洗滌后易干燥；

(4)銅和濃硫酸反應生成SO2和CuSO4，而SO2和CuSO4與CuCl2反應生成CuCl，根據化學方程判斷，理由是Cu＋2H2SO4(濃硫酸)CuSO4＋SO2↑＋2H2O反應中生成的CuSO4和SO2為1：1，CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋2H2SO4反應中消耗CuSO4和SO2也為1：1，所以理論上不需要補充SO2；

(5)反應 Cu2++Cu+2Cl－＝2CuCl的平衡常數表示式，在0.01 molL－1的CuCl2溶液中加入足量的銅，可根據濃度商Qc判斷，，Qc<K，平衡正向進行；因此反應能夠發(fā)生，由于，Qc<K，平衡正向進行；

(6)A．該反應是放熱反應，降低溫度，平衡正向移動，CO的轉化率增加，A符合題意；

B．增大壓強，向氣體體積減小的方向移動，即正向移動，CO轉化率會增加，B符合題意；

C．達到平衡后，延長反應時間，化學平衡不會移動，C不符合題意；

D．CuCl是固體，分散到疏松多孔的分子篩中，只是增加了接觸面積，加快反應速率，平衡不移動，D不符合題意；

答案選AB；

(7)目標反應可由反應2－反應1得到，化學方程式相減，則平衡常數相除，則Cu++Cl－CuCl2－的平衡常數K=。