Question

【題目】以黃銅礦(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]為原料可制備有機合成催化劑CuCl和補鐵劑乳酸亞鐵{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。其主要實驗流程如下：

已知：①乳酸亞鐵是綠白色晶體，溶于水，幾乎不溶于乙醇。

②CuCl為白色晶體，難溶于水和乙醇，在空氣中易氧化；可與NaCl溶液反應，生成易溶于水的NaCuCl2。

③NaCuCl2可水解生成CuCl，溫度、pH對CuCl產率的影響如圖所示。

(1)FeCl3溶液與黃銅礦發生反應的離子方程式為_______________。

(2)向溶液1中加入過量鐵粉的目的是______________。

(3)下列有關實驗說法不正確的是______________。(填編號)

A.減壓過濾使用的濾紙，為確保把所有的孔都覆蓋住，應使濾紙大于布氏漏斗內徑

B.為得到干燥的乳酸亞鐵晶體，采用高溫烘干的方式干燥

C.洗滌CuCl沉淀時，關小抽氣泵，向布氏漏斗中加乙醇沒過沉淀，并用玻璃棒攪拌

D.為得到較大的乳酸亞鐵晶體顆粒，可投入幾粒晶種并減緩溶液冷卻速度

(4)若向NaHCO3溶液中加入FeSO4溶液，得到的FeCO3不純，其原因是___________。

(5)用高錳酸鉀標準液測定乳酸亞鐵產品純度，配制該標準溶液時，下列儀器中不必要用到的有_________。(用編號表示)。

①電子天平 ②燒杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥膠頭滴管 ⑦移液管

下列操作會引起結果偏高的是____________(用編號表示)。

A.滴定前，滴定管和錐形瓶分別用標準液與待測液潤洗

B.配制高錳酸鉀溶液定容時，仰視刻度線

C.滴定前滴定管尖嘴內無氣泡，滴定后尖嘴內有氣泡

D.加待測液前錐形瓶內有少量水

E.滴定前俯視讀數，滴定后仰視讀數

(6)由CuCl(s)、S(s)混合物提純CuCl的實驗方案為：將一定量的混合物溶于飽和NaCl溶液中，_______。(需要用到下列所有操作，給出正確的順序)

①濾液加熱至60℃左右 ②趁熱過濾 ③過濾 ④用乙醇洗凈所得固體

⑤滴加加0.1mol·L－1H2SO4至pH為2.0～2.5 ⑥置于真空干燥箱中干燥

Answer 1

【答案】CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－＝4Fe2＋＋CuCl＋2S 除去溶液中的Fe3＋，提高產品的純度 ABC NaHCO3溶液中含有大量水解產生的OH－，加入FeSO4溶液易生成Fe(OH)2沉淀 ③⑦ ABE ③①⑤②④⑥ 或③⑤①②④⑥

【解析】

黃銅礦(CuFeS2)中加入氯化鐵發生氧化還原反應生成CuCl、S，溶液1含有亞鐵離子、鐵離子，溶液1中加入鐵粉，可生成亞鐵離子，過濾后加入碳酸氫鈉溶液生成碳酸亞鐵沉淀，過濾后，在沉淀中加入乳酸，反應生成乳酸亞鐵，結合化學實驗的基本操作和誤差分析方法分析解答。

(1)FeCl3溶液與黃銅礦發生反應的離子方程式為CuFeS2+3Fe3++Cl-＝4Fe2++CuCl+2S，故答案為：CuFeS2+3Fe3++Cl-＝4Fe2++CuCl+2S；

(2)向溶液Ⅰ中加入過量鐵粉，可除去溶液中的Fe3+，提高產品的純度，故答案為：除去溶液中的Fe3+，提高產品的純度；

(3)A．減壓過濾使用的濾紙，濾紙邊緣要低于漏斗邊緣，故A錯誤；B．乳酸亞鐵在高溫下易分解，從而得不到晶體，故B錯誤；C．用玻璃棒攪拌會增加物質的溶解度，在過濾過程中，不能攪拌，故C錯誤；D．投入幾粒晶種并減緩溶液冷卻速度可以得到較大的乳酸亞鐵晶體顆粒，故D正確；故答案為：ABC；

(4)NaHCO3溶液中碳酸氫根離子發生水解，顯堿性，易生成氫氧化亞鐵的沉淀，從而導致得到的碳酸亞鐵不純，故答案為：NaHCO3溶液中含有大量水解產生的OH-，加入FeSO4溶液易生成Fe(OH)2沉淀；

(5)根據溶液濃度的精度，應選擇電子天平用于稱量固體質量，燒杯用于溶解固體，用玻璃棒攪拌，恢復室溫，用玻璃棒引流，移入250mL容量瓶中，繼續加水至離刻度線1-2cm處，改用膠頭滴管加水定容，故用不到的儀器為量筒和移液管；A．錐形瓶用待測液潤洗，使得待測液增多，結果偏高；B．配制高錳酸鉀溶液定容時，仰視刻度線，使得體積偏大，配制的高錳酸鉀溶液濃度偏低，滴定是所用體積增大，結果偏高；C．滴定前滴定管尖嘴內無氣泡，滴定后尖嘴內有氣泡，造成所讀體積減小，結果偏低；D．加待測液前錐形瓶內有少量水，不影響待測物的物質的量，對結果無影響；E．滴定前俯視讀數，滴定后仰視讀數，使得體積偏大，結果偏高；故答案為：③⑦；ABE；

(6)由題給信息可知，將一定量的混合物溶于飽和NaCl溶液中得到NaCuCl2，過濾除去S，調節pH在2.0～2.5左右，可生成CuCl，再用乙醇洗滌，隔絕空氣干燥，具體操作為過濾；控制溫度60℃左右；向濾液中滴加0.1molL-1H2SO4，控制溶液的pH為2.0～2.5左右，攪拌、趁熱過濾；用乙醇洗凈所得固體；置于真空干燥箱中干燥，故答案為：③①⑤②④⑥或③⑤①②④⑥。