Question

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：

（1）酸浸后加入H2O2的目的是?????????? 。調(diào)pH步驟中加入的試劑最好是???????? （填化學(xué)式）。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作所用到的玻璃儀器有?????????????? 。

（2）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???????????? 。

（3）稱取所制備的CuCl樣品0.2500g置于一定量的0.5mol·L-1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L-1的Ce（SO4）2溶液滴定，到達(dá)終點(diǎn)時消耗Ce（SO4）2溶液25.00mL。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)?? 。

（4）Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為??????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）將Fe2+氧化成Fe3＋，便于調(diào)整pH值與Cu2+分離；CuO或Cu(OH)2等；漏斗、燒杯、玻璃棒

（2）除凈溶液中的H2O2，避免影響下一步CuCl的生成

2CuSO4＋2NaCl＋Na2SO3＋H2O＝2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4

（3）99.50%? （4）K＝

【解析】

試題分析：由于在電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。所以加入稀硫酸能與Fe及金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生溶解于水的物質(zhì)，除去難溶性的雜質(zhì)。再加入H2O2，可以把Fe2+氧化為Fe3+.便于調(diào)整溶液的pH值試紙與Cu2+進(jìn)行分離。既能降低溶液的酸性，又不引入新的雜質(zhì)，應(yīng)該加入的物質(zhì)金屬陽離子與溶液中的相同即可。如加入CuO或Cu(OH)2、CuCO3等. 在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作所用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒。（2）在用稀硫酸溶解后的溶液中加入了有強(qiáng)氧化性的H2O2，如果不除去，會使制取的CuCl被氧化變質(zhì)。所以要將CuSO4溶液煮沸來驅(qū)趕H2O2。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，生成白色的CuCl沉淀的化學(xué)方程式為2CuSO4＋2NaCl＋Na2SO3＋H2O＝2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4。（3）由方程式可得關(guān)系式為CuCl——Fe2＋——Ce4＋。n(Ce4＋)=n(CuCl)= c·V=0.1000mol/L ×0.025L= 2.5×10-3mol.所以m=n·M=2.5×10-3mol×99. 5=0.24875g.所以該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：（0.24875÷ 0.2500g）×100%=99.50%。（4）化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與個反應(yīng)物濃度的冪指數(shù)乘積的比。因此該水解反應(yīng)飛平衡常數(shù)K＝。

考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式、物質(zhì)的純度的計(jì)算及工業(yè)流程的知識。