Question

15．用低品位銅礦（含CuS、CuO以及雜質(zhì)FeO及Fe₂O₃）可制備有機(jī)催化劑CuCl，其主要流程如圖：

已知：Fe³⁺、Mn²⁺、Cu²⁺生成氫氧化物沉淀時(shí)的pH

物質(zhì)	開(kāi)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

回答下列問(wèn)題
（1）浸取時(shí)，被MnO₂氧化的元素有S和Fe（填元素符號(hào)），CuS被MnO₂及硫酸浸取的離子方程式為CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S↓+2H₂O．
（2）步驟③調(diào)整pH的范圍為3.7≤pH＜4.7，濾渣A的成分為Fe（OH）₃（填化學(xué)式）．
（3）“沉鐵”時(shí)，需要進(jìn)行過(guò)濾洗滌，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是取少量最后一次的洗滌過(guò)濾液于試管中，向其中滴加KSCN溶液（BaCl₂溶液），若溶液不顯紅色（無(wú)白色沉淀），則表明已洗滌完全．
（4）準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品1.600g，將其置于足量的FeCl₃溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用0.1000mol•L^-1的K₂Cr₂O₇溶液滴定到終點(diǎn)，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00mL，反應(yīng)中Cr₂O₇^2-被還原為Cr³⁺，樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%．

Answer 1

分析 以低品位銅礦砂（主要成分CuS）為原料制備氯化亞銅的路線為：在酸溶①步驟中，硫酸溶液中加入二氧化錳、硫化銅，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì)，二氧化錳被還原為二價(jià)錳離子留在溶液中；然后在除錳步驟中，二價(jià)錳離子轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀，溶液中CuSO₄轉(zhuǎn)變?yōu)閇Cu（NH₃）₄]CO₃留在溶液中，然后[Cu（NH₃）₄]CO₃發(fā)生分解反應(yīng)得到CuO固體、氨氣與二氧化碳，再用硫酸溶解CuO得到CuSO₄，氯化鈉、亞硫酸鈉、硫酸銅反應(yīng)生成氯化亞銅和硫酸鈉和硫酸，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到氯化亞銅，以此解答該題．

解答 解：（1）反應(yīng)的方程式為CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S↓+2H₂O，且二氧化錳在酸性條件下氧化亞鐵離子，
故答案為：S和Fe；CuS+MnO₂+4H⁺=Cu²⁺+Mn²⁺+S↓+2H₂O；
（2）步驟③目的是除去鐵離子，以生成Fe（OH）₃，應(yīng)調(diào)節(jié)pH為3.7≤pH＜4.7，以避免生成氫氧化銅，故答案為：3.7≤pH＜4.7；Fe（OH）₃；
（3）可用KSN檢驗(yàn)鐵離子，方法是取少量最后一次的洗滌過(guò)濾液于試管中，向其中滴加KSCN溶液（BaCl₂溶液），若溶液不顯紅色（無(wú)白色沉淀），則表明已洗滌完全，
故答案為：取少量最后一次的洗滌過(guò)濾液于試管中，向其中滴加KSCN溶液（BaCl₂溶液），若溶液不顯紅色（無(wú)白色沉淀），則表明已洗滌完全；
（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%，
故答案為：93.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)、對(duì)工藝流程分析評(píng)價(jià)、條件的控制、物質(zhì)的分離提純等，理解工藝流程原理是解題關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．