Question

（12分）

某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物（铁元素的化合价为+2和+3价），工业上以该废渣为原料生产CuCl2的工艺流程如下：

焙烧过程中发生的主要反应为：CuS+2NaCl+2O2高温CuCl2+Na2SO4。

回答下列问题：

（1）焙烧前先进行粉碎的理由是_____________________________________________。

（2）试剂A应选用　　      　（填编号）①NaClO、②Cl2、③H2O2溶液、④浓硫酸

加入试剂A的目的是____________________________________________________________。

（3）上述过滤操作中需要用到的玻璃仪器有_____________________________________________。

（4）从CuCl2溶液得到CuCl2晶体的操作是          （写出操作名称），该操作必需在HCl气流中进行，原因是_____________________________________________（用离子方程式表示）。

（5）如何检验滤液B中是否还有未沉淀的Fe3+______________________________，

加试剂A调节溶液pH=4时，c(Fe3+)为_______________。（已知Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10－39）

 

Answer 1

【答案】

（12分）（1）增大反应物接触面积，使燃烧更充分（1分）

（2）①③（2分，多选倒扣，扣完为止）

将Fe^2＋氧化为Fe^3＋，并调节溶液的pH至3～4，使Fe^3＋­沉淀（2分）

（3）漏斗、烧杯、玻璃棒（2分，全对得2分，选对2个得1分）

（4）蒸发结晶（1分）  Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺（1分）

（5）取少量溶液于试管中，滴入KSCN溶液，若溶液显红色，证明还有未沉淀的Fe^3＋（1分）

2.6×10^-9mol·L^-1（2分）

【解析】（1）粉碎可以增大反应物接触面积，使燃烧更充分。

（2）要制取氯化铜晶体，就必须除去溶液中的杂质离子，可用沉淀法除去铁离子。因此首先要把溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子，但同时又能调节溶液的pH值，氯气、浓硫酸会增加溶液的酸性，不利于沉淀氢氧化铁，所以答案选①③。

（3）考查常见的基本实验操作。过滤操作中需要用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒。

（4）氯化铜易溶于水，要得到氯化铜晶体，需要蒸发结晶。由于氯化铜水解显酸性，水解是吸热的，加热促进水解，而生成物氯化氢又易挥发，所以要得到氯化铜操作必需在HCl气流中进行。氯化铜的水解方程式为Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺。

（5）检验铁离子一般用KSCN溶液。根据溶度积常数的可知，此时溶液中铁离子的浓度为。