Question

【題目】工業上制取CuCl2的生產流程如下：

請結合下表數據，回答問題：

物質	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)3
溶度積(25 ℃)	8.0×10-16	2.2×10-20	4.0×10-38
完全沉淀時的pH范圍	≥9.6	≥6.4	3~4

（1）在溶液A中加入NaClO的目的是________________________。

（2）在溶液B中加入CuO的作用是________________________________。

（3）操作a的目的是__________________________。

（4）在Cu(OH)2中加入鹽酸使Cu(OH)2轉化為CuCl2，采用稍過量鹽酸和低溫蒸干的目的是________________。

Answer 1

【答案】將Fe2+氧化為Fe3+，使后續分離更加完全 調節溶液的pH為3~4，使Fe3+完全轉化為Fe(OH)3沉淀 洗滌Cu(OH)2表面的可溶性雜質 抑制Cu2+的水解

【解析】

由生產流程可知，加入NaClO的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，以便在后續的生產中被除去。溶液B呈酸性，Fe3+可溶，加入的CuO可以與酸反應，提高溶液的pH，當溶液的pH為3~4時，Fe3+就會以Fe(OH)3的形式沉淀出來。過濾除去氫氧化鐵，此時再加入CuO，調節溶液pH，使銅離子沉淀為氫氧化銅，過濾、洗滌沉淀得到氫氧化銅。向氫氧化銅中加入鹽酸溶解生成氯化銅溶液，CuCl2溶液在蒸發結晶過程中會發生水解反應：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，加入鹽酸和采用低溫可抑制Cu2+水解，從而得到較高純度的產品。

(1)根據表格中的溶度積可知，Fe3+比Fe2+更易水解形成Fe(OH)3沉淀，加入NaClO的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，使后續分離更加完全；

(2)粗氧化銅采用濃鹽酸浸漬，此時浸漬液為強酸性，加入的CuO可以與酸反應，提高溶液的pH，當溶液的pH為3~4時，Fe3+就會以Fe(OH)3的形式沉淀出來；

(3)過濾得到的Cu(OH)2表面有可溶性雜質，應以適量蒸餾水洗去；

(4)CuCl2溶液在蒸發結晶過程中銅離子會發生水解反應：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，加入鹽酸可抑制Cu2+水解，水解反應為吸熱反應，采用低溫抑制Cu2+水解，從而得到較高純度的產品。