Question

铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
Ⅰ、铜可采用如下方法制备：
方法一：火法炼铜：Cu₂S + O₂2Cu + SO₂
方法二：湿法炼铜： CuSO₄ + Fe FeSO₄ + Cu
上述两种方法中，你认为哪种方法更好        ，原因是         （写出1条原因即可）。分别用火法炼铜与湿法炼铜生产640gCu，则转移的电子数之比为                 。
Ⅱ、印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
用FeCl₃溶液浸泡印刷电路板制备CuCl₂·2H₂O晶体，实验室模拟回收过程如下：

①步骤2中反应的离子方程式是                    。
②步骤5中蒸发浓缩CuCl₂溶液时，要滴加浓盐酸，目的是________________ (用化学方程式并结合简要的文字说明)，再经冷却、结晶、过滤，得到CuCl₂·2H₂O晶体。
③步骤4中洗涤沉淀的操作为                                     
④步骤3中可选用的“试剂1”是      (写出一种即可)，目的是使溶液的pH升高到4，此时Fe³⁺浓度为                    [K_sp(Fe(OH)₃)=4×10^-38]。

Answer 1

（14分）Ⅰ 湿法炼铜（或方法二） （1分） 不会产生污染空气的气体（或湿法炼铜不需要外界提供能量）（1分）         3:2（2分）
Ⅱ ①2Fe²⁺+ H₂O₂ +2H⁺ = 2Fe³⁺  + 2H₂O   （2分）（不配平给1分）
②CuCl₂在溶液中可以发生水解反应： CuCl₂+2H₂O Cu(OH)₂+2HCl， 滴加浓盐酸，可以抑制水解（2分）（方程式1分，文字表述1分）
③ 向漏斗中加少量蒸馏水(水)至没过沉淀，静置滤干后重复操作2～3次。（2分）
④  CuO[或Cu(OH)₂] （2分）        4×10^-8mol/L （2分） 

试题分析：Ⅰ 640gCu的物质的量为10mol
方法一：火法炼铜：
Cu₂S   +    O₂ 2Cu   +   SO₂
↓1×2↑6×1     ↓2×2
所以有关系式
Cu   ～   3e^－
10mol        30mol
方法二：湿法炼铜：
CuSO₄ + Fe=FeSO₄ + Cu
↓2×1      ↑2×1
所以有关系式
Cu   ～   2e^－  
10mol        20mol
分别用火法炼铜与湿法炼铜生产640gCu，则转移的电子数之比为30:20=3:2
Ⅱ①Fe²⁺能被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，H₂O₂被还原成水，方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O
②CuCl₂在溶液中可以发生水解反应，加入浓盐酸，可以抑制水解，故答案为：CuCl₂在溶液中可以发生水解反应，CuCl₂+2H₂OCu(OH)₂+2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制水解；
③洗涤沉淀，可在过滤器中加入水至淹没沉淀，等水过滤后，重复操作2-3次；
④pH升高到4即c=＝10^－10mol/L，代入K_sp(Fe(OH)₃)=4×10^-38=c(Fe^3＋)·c³(OH^－)，c(Fe^3＋)＝4×10^-8mol/L