Question

15．用低品位铜矿（含CuS、CuO以及杂质FeO及Fe₂O₃）可制备有机催化剂CuCl，其主要流程如图：

已知：Fe³⁺、Mn²⁺、Cu²⁺生成氢氧化物沉淀时的pH

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）3	2.7	3.7
Mn（OH）2	7.1	10.1
Cu（OH）2	4.7	6.7

回答下列问题
（1）浸取时，被MnO₂氧化的元素有S和Fe（填元素符号），CuS被MnO₂及硫酸浸取的离子方程式为CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S↓+2H₂O．
（2）步骤③调整pH的范围为3.7≤pH＜4.7，滤渣A的成分为Fe（OH）₃（填化学式）．
（3）“沉铁”时，需要进行过滤洗涤，检验洗涤是否完全的方法是取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液（BaCl₂溶液），若溶液不显红色（无白色沉淀），则表明已洗涤完全．
（4）准确称取所制备的氯化亚铜样品1.600g，将其置于足量的FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用0.1000mol•L^-1的K₂Cr₂O₇溶液滴定到终点，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00mL，反应中Cr₂O₇^2-被还原为Cr³⁺，样品中CuCl的质量分数为93.3%．

Answer 1

分析 以低品位铜矿砂（主要成分CuS）为原料制备氯化亚铜的路线为：在酸溶①步骤中，硫酸溶液中加入二氧化锰、硫化铜，发生氧化还原反应生成硫单质，二氧化锰被还原为二价锰离子留在溶液中；然后在除锰步骤中，二价锰离子转化为碳酸锰沉淀，溶液中CuSO₄转变为[Cu（NH₃）₄]CO₃留在溶液中，然后[Cu（NH₃）₄]CO₃发生分解反应得到CuO固体、氨气与二氧化碳，再用硫酸溶解CuO得到CuSO₄，氯化钠、亚硫酸钠、硫酸铜反应生成氯化亚铜和硫酸钠和硫酸，再经过过滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜，以此解答该题．

解答 解：（1）反应的方程式为CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S↓+2H₂O，且二氧化锰在酸性条件下氧化亚铁离子，
故答案为：S和Fe；CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S↓+2H₂O；
（2）步骤③目的是除去铁离子，以生成Fe（OH）₃，应调节pH为3.7≤pH＜4.7，以避免生成氢氧化铜，故答案为：3.7≤pH＜4.7；Fe（OH）₃；
（3）可用KSN检验铁离子，方法是取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液（BaCl₂溶液），若溶液不显红色（无白色沉淀），则表明已洗涤完全，
故答案为：取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液（BaCl₂溶液），若溶液不显红色（无白色沉淀），则表明已洗涤完全；
（4）6CuCl～6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-
n（CuCl）=6×0.1000mol•L^-1×25.00mL×10^-3L•mL^-1
=1.500×10^-2mol，
m（CuCl）=99.5g•mol^-1×1.500×10^-2mol=1.493g，
w（CuCl）=$\frac{1.493g}{1.600g}×100%$=93.3%，
故答案为：93.3%．

点评 本题考查物质制备实验、对工艺流程分析评价、条件的控制、物质的分离提纯等，理解工艺流程原理是解题关键，是对学生综合能力的考查，难度中等．