Question

电镀工业会产生大量的电镀污水，处理某独酸性电镀废液（主要含Cu^2＋、Fe^{3 +}）以制备氯化亚铜的工艺流程如图 所示：

已知：① 氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。

② 常温下，

物质	Fe(OH)3	Cu(OH)2
Kap	4.0×10^-38	5.0×10^-20

请回答下列问题：

（1）加H₂SO₄的步骤中，下列措施，可提高溶解速率的是_______（填序号）。

a.加热              b.增大压强          c.延长浸出时间       d.适当提高硫酸的浓度

（2）电镀污泥的主要成分是____，产品CuCl晶体要用无水乙醇洗涤、真空干燥、密封包装的目的是______________。

（3）加入H₂SO₄的目的是_________。

（4）亚硫酸钠、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子方程式为__________。

（5）实验探究pH对CuCl产率的影响如图 所示，当pH=2时CuCl 产率最大的原因是_________

（6）以碳棒为电极电解CuCl₂溶液也可得到CuCl。写出电解CuCl₂溶液阴极的反应方程式：_______

Answer

ad Fe(OH)3、Cu(OH)2 加快无水乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化 调节pH值使Cu(OH)2溶解而Fe(OH)3不溶解 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ pH较小时，SO32-生成SO2逸出，pH较大时，Cu2+水解程度增大，反应生成的CuCl减少 Cu2++Cl-+4e-=CuCl↓

【解析】（1）a.加热，温度升高，反应速率加快，正确；b.增大压强，反应物的浓度不变，反应速率不变，错误；c.延长浸出时间，不能改变反应速率，错误；d.适当提高硫酸的浓度，可以增大反应速率，正确；故选ad；

（2）电镀废液中的Cu2＋、Fe3 +与碱反应生成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，形成电镀污泥；产品CuCl晶体用无水乙醇洗涤、真空干燥、密封包装，可以加快无水乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化，故答案为：Fe(OH)3、Cu(OH)2；加快无水乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化；

（3）根据流程图，需要使铜元素转化为硫酸铜，加入H2SO4可以调节pH值使Cu(OH)2溶解而Fe(OH)3不溶解，故答案为：调节pH值使Cu(OH)2溶解而Fe(OH)3不溶解；

（4）根据流程图，亚硫酸钠、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl，根据铜元素化合价的变化，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，反应的离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+，故答案为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；

（5）pH较小时，SO32-生成SO2逸出，pH较大时，Cu2+水解程度增大，反应生成的CuCl减少因此pH=2时CuCl 产率最大，故答案为：pH较小时，SO32-生成SO2逸出，pH较大时，Cu2+水解程度增大，反应生成的CuCl减少；

（6）以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，铜离子在阴极发生还原反应生成CuCl，反应的电极方程式为Cu2++e-+Cl-=CuCl↓，故答案为：Cu2++e-+Cl-=CuCl↓。