Question

【題目】某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實現資源的回收利用并有效防止環境污染，設計如下工藝流程：

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pH的最適宜范圍為_______________

（2） 調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，寫出該反應的化學方程式________________。

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

（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，到達終點時消耗Ce((SO4)2溶液25.00 mL。有關的化學反應為 Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-, Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。計算該CuCl樣品的質量分數_______________。

Answer 1

【答案】（1）將Fe2+氧化為Fe3+便于調整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，雙氧水有強氧化性，能氧化具有還原性的物質，Fe2+ 具有還原性，酸浸后加入H2O2，Fe2+ 能被雙氧水氧化為鐵離子，便于調整pH值與Cu2+ 分離；當溶液的pH值4.4時，銅離子開始出現沉淀，當溶液的pH值為3.2時，Fe3+沉淀完全，銅離子未產生沉淀，調節溶液的pH，保證銅離子不能形成沉淀，同時Fe3+完全沉淀，因此pH的最佳調控范圍是3.2～4.4；

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

（3）過氧化氫性質比較穩定，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，因為CuSO4 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，反應的化學方程式是2CuSO4+2NaCl+ Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4；

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

（5）設樣品中CuCl的物質的量為x，由滴定實驗及化學反應方程式可知關系式：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%。