Question

（2011?開封一模）某礦樣含有大量的CuS、少量鐵的氧化物及少量其它不溶于酸的雜質．某化學課外小組設計以下流程，以該礦樣為原料生產CuCl₂?2H₂O晶體．

已知：在20℃時，氯化銅的溶解度是73g；常溫下，金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH見下表．

金屬離子	開始形成氫氧化物沉淀的pH	完全形成氫氧化物沉淀的pH
Fe2+	7.0	9.0
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7

回答下列問題：
（1）步驟①的焙燒過程中需要通入氧氣．在實驗室中使用中學化學常見物質用圖1所示裝置制取氧氣，試寫出你熟悉的、符合上述條件的兩個化學方程式

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂ ↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

（2）在焙燒過程中還有廢氣產生，其中一種是主要的大氣污染物．若在實驗室中以堿液吸收處理之，下列A、B、C裝置中可行的是

AB

（填字母）；若選用甲裝置，則燒杯中的下層液體可以是

CCl₄

（填字母）；

（3）步驟②酸浸過程中，需要用到3mol/L的鹽酸100mL，配制該鹽酸溶液時，除了用到燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的儀器有

100ml的容量瓶，量筒

；
（4）步驟④加入物質X的目的是

控制溶液的pH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀

，物質X可以選用下列物質中的

A

；
A．氧化銅    B．稀鹽酸    C．氨水    D．氧化亞鐵
（5）在整個生產流程中，共需要進行

3

次過濾操作．

Answer 1

分析：（1）步驟①的焙燒過程中需要通入氧氣，裝置是快速制氧氣的裝置，所以分液漏斗中加入錐形瓶中發生反應生成氧氣；
（2）處理過程中主要是防止液體倒吸，A、B、C裝置中防倒吸的是AB；若選用甲裝置，則燒杯中的下層液體可以是不溶于水的溶劑，防止倒吸，下層液體為CCl₄；
（3）配制該鹽酸溶液時，除了用到燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的儀器依據配制溶液的步驟；
（4）步驟④加入物質X的目的是控制溶液的PH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀，物質X是和溶液中酸反應調節溶液PH，但不能引入新的雜質；
（5）在整個生產流程中，過濾的是③⑤⑥，需要進行三次過濾．

解答：解：（1）步驟①的焙燒過程中需要通入氧氣，裝置是快速制氧氣的裝置，所以分液漏斗中加入錐形瓶中發生反應生成氧氣，反應的化學方程式為：
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂ ↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂ ↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）在焙燒過程中還有廢氣產生，其中一種是主要的大氣污染物．若在實驗室中以堿液吸收處理之，處理過程中主要是防止液體倒吸，下列A、B、C裝置中防倒吸的是AB；若選用甲裝置，則燒杯中的下層液體可以是不溶于水的溶劑，防止倒吸，所以下層液體為CCl₄，故答案為：AB；CCl₄；
（3）配制該鹽酸溶液時，除了用到燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的儀器有100ml的容量瓶，量筒；故答案為：100ml的容量瓶，量筒；
（4）步驟④加入物質X的目的是控制溶液的PH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀，物質X是和溶液中酸反應調節溶液PH，但不能引入新的雜質，所以：
A、氧化銅難溶于水，加入到溶液中和酸反應調節pH，使三價鐵離子全部沉淀，且不引入雜質，故A符合；
B、稀鹽酸引入了氯離子，故B不符合；
C、氨水加入引入銨根離子，故C不符合；
D、氧化亞鐵，加入后形成的亞鐵離子沉淀的PH大于比銅離子沉淀的PH，引入亞鐵離子，故D不符合；
故選A．
故答案為：控制溶液的pH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀；A；
（5）在整個生產流程中，過濾的是③⑤⑥，需要進行三次過濾；故答案為：3．

點評：本題考查了物質轉化關系和物質性質的應用，主要考查物質分離的流程分析和原理利用，溶液配制，防倒吸的選擇，實驗基本操作的判斷．