Question

从回收的含铜电缆废料中提取铜时，假若设计如下两种方案，回答有关问题。
方案甲：

方案乙：

（1）两个方案中，符合当前生产中绿色化学理念的是方案      ，理由是    方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾。
（2）方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________ _      ______。
（3）为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测：
①先取a g的晶体进行脱水实验，获得无水固体为（a—1.26）g
②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液，当滴加10.00mL溶液时，沉淀恰好完全。通过计算测知该晶体的化学式是              。
（4）氯化亚铜（CuCl）是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl ：
2CuSO₄+ Na₂SO₃ + 2 NaCl + Na₂CO₃＝2 CuCl ↓+ 3 Na₂SO₄ + CO₂↑
测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L^-1 FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L^-1 Ce（SO₄）₂溶液滴定到终点，消耗24.60mL Ce（SO₄）₂溶液。有关反应的离子方程式为：Fe ³⁺+CuCl＝Fe ²⁺+Cu²⁺+Cl^－ ，Ce⁴⁺ + Fe ²⁺＝Fe ³⁺ + Ce³⁺
计算上述样品中CuCl的质量分数为           。

Answer 1

（10分）（1）乙 ；甲 （2）2Cu + O₂ +4H⁺2Cu²⁺ + 2H₂O （3）FeSO₄·7H₂O （4）97.9%

试题分析：（1）方案甲中电缆废料在空气中燃烧时能产生污有毒的气体、粉尘、烟雾而污染空气；而方案乙中不燃烧，所以不能产生有毒气体，因此方案乙符合绿色化学理念。
（2）在加热的条件下铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜溶解在稀硫酸中生成硫酸铜，反应的离子方程式为2Cu + O₂ +4H⁺2Cu²⁺ + 2H₂O。
（3）取a g的晶体进行脱水实验，获得无水固体为（a—1.26）g，这说明反应中生成的水的质量是1.26g，物质的量是1.26g÷18g/mol＝0.07mol；消耗氯化钡的物质的量是0.01mol，白色沉淀是硫酸钡，则根据原子守恒可知，晶体中SO₄^2－的物质的量是0.01mol，所以晶体中硫酸亚铁和结晶水的个数之比是1:7，因此晶体的化学式为FeSO₄·7H₂O。
（4）根据离子方程式Fe ³⁺+CuCl＝Fe ²⁺+Cu²⁺+Cl^－ ，Ce⁴⁺ + Fe ²⁺＝Fe ³⁺ + Ce³⁺可知，
CuCl～Fe ²⁺～Ce⁴⁺
1mol        1mol
n     0.0246L×0.1000mol/L
解得n＝0.00246mol
所以CuCl的质量＝0.00246mol×99.5g/mol＝0.24477g
因此上述样品中CuCl的质量分数为×100%＝97.9%。