Question

【題目】某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實(shí)現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染，設(shè)計(jì)如下工藝流程：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
開始沉淀的pH	2.3	7.6	4.4
完全沉淀的pH	3.2	9.7	6.4

（1）酸浸后加入H2O2的目的是____________．調(diào)pH的最適宜范圍為_______________

（2） 調(diào)PH過程中加入的試劑最好是_________

A．NaOH B．CuO C．NH3 ﹒H2O D．Cu2(OH)2CO3

（3）煮沸CuSO4溶液的原因是_____________________。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。

（4）過濾后的沉淀表面通常附著有一些雜質(zhì)離子，為得到純凈產(chǎn)物，需要進(jìn)行洗滌，確定沉淀洗滌干凈的操作及現(xiàn)象是_________________。

（5） 稱取所制備的CuCl樣品0.250 0 g置于一定量的0.5 mol﹒L-1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20 mL,用0.1000 mol﹒L-1的Ce((SO4)2溶液滴定，到達(dá)終點(diǎn)時消耗Ce((SO4)2溶液25.00 mL。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為 Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-, Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。計(jì)算該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______________。

Answer 1

【答案】（1）將Fe2+氧化為Fe3+便于調(diào)整pH使其與Cu2+分離（2分）（2）BD（2分）

（3）除凈溶液中的H2O2避免影響下一步CuCl的生成（2分）

2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4(2分）

（4）取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，如出現(xiàn)白色沉淀，未洗滌干凈，反之洗滌干凈（2分）

（5）99.50%(2分）

【解析】

試題分析：（1）電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物，酸浸后主要是溶解銅、鐵等金屬化合物，雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化具有還原性的物質(zhì)，F(xiàn)e2+ 具有還原性，酸浸后加入H2O2，F(xiàn)e2+ 能被雙氧水氧化為鐵離子，便于調(diào)整pH值與Cu2+ 分離；當(dāng)溶液的pH值4.4時，銅離子開始出現(xiàn)沉淀，當(dāng)溶液的pH值為3.2時，F(xiàn)e3+沉淀完全，銅離子未產(chǎn)生沉淀，調(diào)節(jié)溶液的pH，保證銅離子不能形成沉淀，同時Fe3+完全沉淀，因此pH的最佳調(diào)控范圍是3.2～4.4；

（2）調(diào)整pH步驟中加入的試劑最好是加入某種物質(zhì)除去溶液中的酸且不引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以要加入CuO或Cu(OH)2 或CuCO3，答案選BD；

（3）過氧化氫性質(zhì)比較穩(wěn)定，若加熱到153℃便猛烈的分解為水和氧氣，將溶液中過量的H2 O2 除去可加熱至沸避免影響下一步CuCl的生成，因?yàn)镃uSO4 中+2價的銅能把Na2 SO3 中+4價的硫氧化成+6價的硫，向CuSO4 溶液中加入一定量的NaCl、Na2 SO3 時生成白色的CuCl沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CuSO4+2NaCl+ Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4；

（4）沉淀表面有吸附的硫酸根離子，則檢驗(yàn)是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作為取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，如出現(xiàn)白色沉淀，未洗滌干凈，反之洗滌干凈；

（5）設(shè)樣品中CuCl的物質(zhì)的量為x，由滴定實(shí)驗(yàn)及化學(xué)反應(yīng)方程式可知關(guān)系式：CuCl～Fe2+ ～Ce4+ ；n(Ce4+)＝25.00×10-3 L×0.1000mol/L＝2.5×10-3mol，所以n(CuCl) =2.5×10-3mol，則該樣品CuCl的質(zhì)量為2.5×10-3 mol×99.5g/mol＝0.24875g，因此CuCl的含量是[0.24875g÷0.2500g]×100%＝99.5%>96.5%。