Question

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、下圖所示裝置制取氧氣，試寫出你熟悉的、符合上述條件的兩個化學方程式

（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____（填字母）；若選用甲裝置，則燒杯中的下層液體可以是          

（3）步驟②酸浸過程中，需要用到3 mollL的鹽酸l00mL，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____；
（4）步驟④加入物質X的目的是       ，物質X可以選用下列物質中的       ；
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              次過濾操作。

Answer 1

（1）2H₂O₂ = 2H₂O+O₂↑，2Na₂O₂ + 2H₂O= 4NaOH+O₂↑
（2）AB 四氯化碳
（3）100ml容量瓶、量筒
（4）調節溶液的pH，使Fe³⁺以Fe(OH)₃沉淀的形式析出   A
（5）3

（1）根據裝置圖可知是固液不加熱制氣體，所以用H₂O₂和Na₂O₂來制取O₂反應方程式為：2H₂O₂ = 2H₂O + O₂ ↑，2Na₂O₂ + 2H₂O ="4NaOH" + O₂ ↑
（2）尾氣中含有的是SO₂，SO₂為酸性氧化物，極易溶于水，可由堿液吸收，但易形成倒吸，故可采用AB裝置防倒吸：A中的干燥管可緩沖倒吸、B裝置中的試管可做安全瓶；
若選用甲裝置，可采用密度大于水的有機溶劑，例如四氯化碳，也可起到防倒吸的作用
（3）配制鹽酸一般采取稀釋的方法，用量筒量取一定的濃鹽酸；
還需要選用100 mL容量瓶的容量瓶進行配制
（4）根據氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH可知，只要調節pH值，就可以Fe³⁺以Fe(OH)₃沉淀的形式析出，達到除雜的目的。為了不引入新雜質，還能調節pH值，所以選銅的難溶物，如CuO、Cu(OH)₂、CuCO₃等
（5）除了圖示的兩次過濾操作外，對CuCl₂濃縮結晶后，還需要過濾才可得到產品，故共需要三次過濾操作