1、
以硅孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]为原料制备CuCl2的工艺流程如图:
已知:SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑
(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3·Cu(OH)2反应的化学方程式为___。为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可以采取的措施有:①适当提高盐酸浓度;②适当提高反应温度;③___。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___。
(3)“滤渣2”的主要成分为___(填化学式);“调pH”时,pH不能过高,其原因是___。
CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O 适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间 Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl- Fe(OH)3 防止Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀
由题给流程图可知,向硅孔雀石加入盐酸酸浸,CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O、FeCO3、Fe2O3等与盐酸反应,二氧化硅不反应,过滤得到滤渣1为SiO2,H2SiO3;滤液中通入氯气,将亚铁离子氧化为铁离子,加入氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜调节溶液pH沉淀铁离子,使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到滤渣2为氢氧化铁沉淀;滤液经浓缩蒸发、冷却结晶得到氯化铜晶体,加入SOCl2加热脱水得到无水氯化铜。
(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3•Cu(OH)2反应为复分解反应,由此确定产物配平得化学方程式为CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O,为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可:①适当提高盐酸浓度;②适当提高反应温度;③适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间,故答案为:CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O;适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间;
(2)根据流程图,加盐酸“酸浸”后溶液中只有Fe2+可被氯气氧化,“氧化”时发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-,故答案为:Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-;
(3)根据流程图,经氧化后溶液中阳离子主要为Cu2+和Fe3+,加试剂X调节pH使Fe3+完全沉淀而除去,滤渣2的主要成分为Fe(OH)3;“调pH”时,pH不能过高,否则Cu2+可能转化为Cu(OH)2沉淀,故答案为:Fe(OH)3;防止Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀。
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