Question

3．氯化亞銅廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成．工業(yè)上以低品位銅礦（主要含CuS、Fe₂O₃、SiO₂）為原料，制備氯化亞銅的生產(chǎn)工藝如圖：

（1）CuS中Cu的化合價(jià)為+2價(jià)．
（2）濾渣Ⅰ的成分除S之外還有SiO₂，反應(yīng)Ⅰ中MnO₂的作用是氧化劑
（3）已知生成氫氧化物的pH如表一：
表一：

沉淀物	Fe（OH）3	Mn（OH）2	Cu（OH）2
開(kāi)始沉淀的pH	2.7	8.3	4.2
完全沉淀的pH	3.2	9.8	6.7

則反應(yīng)Ⅱ中用氨水調(diào)節(jié)pH值的范圍是3.2≤PH＜4.2．
（4）檢驗(yàn)濾液Ⅱ中是否含有Fe³⁺的試劑是KSCN溶液．
（5）請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)回答：
①反應(yīng)Ⅲ中生成難溶MnCO₃的離子方程式Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+NH₄⁺；
②反應(yīng)Ⅳ所所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式Cu（NH₃）₄CO₃+6HCl+Cu=2CuCl↓+4NH₄Cl+CO₂↑+H₂O．
（6）氯化亞銅的定量分析：
步驟Ⅰ．稱(chēng)取0.2500g的樣品和10.0mL 1.0mol/L的FeCl₃溶液置于250mL錐形瓶中，不斷搖動(dòng)；
步驟Ⅱ．待樣品溶解后，加水10.0mL和3滴指示劑；
步驟Ⅲ．用0.1000mol/L CeOSO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至終點(diǎn)，并記錄讀數(shù)．重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，測(cè)得數(shù)據(jù)如表二：
表二：

序號(hào)	1	2	3
起始讀數(shù)	0.95mL	0.70mL	1.00mL
終點(diǎn)讀數(shù)	20.95mL	24.95mL	21.00mL

已知：CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂   Fe²⁺+Ce⁴⁺═Fe³⁺+Ce³⁺
①數(shù)據(jù)處理：計(jì)算CuCl純度79.6%；
②誤差分析：下列操作會(huì)使滴定結(jié)果偏高的是BCD．
A．錐形瓶中有少量蒸餾水
B．滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視滴定管刻度線，其他操作正確
C.0.1000mol/L CeOSO₄溶液久置后濃度變小
D．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失
E．所取FeCl₃溶液體積偏大．

Answer 1

分析 低品位銅礦（主要含CuS、Fe₂O₃、SiO₂）為原料，加入稀硫酸溶液和二氧化錳，溶解后過(guò)濾得到濾液中含Mn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺，濾渣為二氧化硅和生成的單質(zhì)S，濾液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子，過(guò)濾得到濾液Ⅱ含Mn²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺，濾渣Ⅱ?yàn)镕e（OH）₃，濾液Ⅱ中加入氨氣和碳酸氫鈉生成碳酸錳沉淀和Cu（NH₃）₄CO₃，加入鹽酸和銅生成CuCl，
（1）CuS中硫元素為非金屬元素顯示-2價(jià)，銅為+2價(jià)；
（2）加入稀硫酸溶液和二氧化錳，溶解后過(guò)濾得到濾液中含Mn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺，濾渣為二氧化硅和生成的單質(zhì)S；二氧化錳中錳元素+4價(jià)變化為+2價(jià)；
（3）反應(yīng)Ⅱ中用氨水調(diào)節(jié)pH值是沉淀鐵離子，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析判斷PH的取值范圍；
（4）鐵離子玉帶硫氰酸根離子形成血紅色溶液；
（5）①反應(yīng)Ⅲ中生成難溶MnCO₃的反應(yīng)是錳離子和碳酸氫根離子、氨氣反應(yīng)生成碳酸錳沉淀和銨鹽；
②反應(yīng)Ⅳ所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Cu（NH₃）₄CO₃、HCl、Cu反應(yīng)生成氯化亞銅、氯化銨、二氧化碳和水；
（6）①CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂ Fe²⁺+Ce⁴⁺═Fe³⁺+Ce³⁺，
得到對(duì)應(yīng)關(guān)系CuCl～FeCl₂～Ce⁴⁺，據(jù)此計(jì)算；
②誤差分析依據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積變化就是誤差的變化．

解答 解：低品位銅礦（主要含CuS、Fe₂O₃、SiO₂）為原料，加入稀硫酸溶液和二氧化錳，溶解后過(guò)濾得到濾液中含Mn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺，濾渣為二氧化硅和生成的單質(zhì)S，濾液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子，過(guò)濾得到濾液Ⅱ含Mn²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺，濾渣Ⅱ?yàn)镕e（OH）₃，濾液Ⅱ中加入氨氣和碳酸氫鈉生成碳酸錳沉淀和Cu（NH₃）₄CO₃，加入鹽酸和銅生成CuCl，
（1）CuS中硫是非金屬元素顯示負(fù)價(jià)-2價(jià)，化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為0得到，Cu的化合價(jià)為+2價(jià)，
故答案為：+2價(jià)；
（2）濾渣Ⅰ的成分除S之外還有不與酸反應(yīng)的二氧化硅，化學(xué)式為：SiO₂，反應(yīng)Ⅰ中MnO₂的化合價(jià)+4價(jià)變化為+2價(jià)，化合價(jià)降低，作用是氧化劑，
故答案為：SiO₂；氧化劑；
（3）反應(yīng)Ⅱ中用氨水調(diào)節(jié)pH值是沉淀鐵離子，錳離子和銅離子不沉淀，則依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析判斷PH的取值范圍為3.2≤PH＜4.2，
故答案為：3.2≤PH＜4.2；
（4）檢驗(yàn)濾液Ⅱ中是否含有Fe³⁺的試劑是KSCN溶液，遇到鐵離子生成紅色溶液，
故答案為：KSCN溶液；，
（5）①反應(yīng)Ⅲ中生成難溶MnCO₃的離子方程式為：Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+NH₄⁺，
故答案為：Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+NH₄⁺；
②反應(yīng)Ⅳ所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Cu（NH₃）₄CO₃、HCl、Cu反應(yīng)生成氯化亞銅、氯化銨、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu（NH₃）₄CO₃+6HCl+Cu=2CuCl↓+4NH₄Cl+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Cu（NH₃）₄CO₃+6HCl+Cu=2CuCl↓+4NH₄Cl+CO₂↑+H₂O；
（6）CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂ Fe²⁺+Ce⁴⁺═Fe³⁺+Ce³⁺，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積中2實(shí)驗(yàn)讀取誤差太大舍去，平均消耗溶液體積=$\frac{20.95-0.95+21.00-1.00}{2}$=20.00ml，稱(chēng)取0.2500g的樣品和10.0mL 1.0mol/L的FeCl₃溶液置于250mL錐形瓶中，n（Fe³⁺）=0.0100L×1.0mol/L=0.01mol，
得到對(duì)應(yīng)關(guān)系FeCl₂～Ce⁴⁺，
                    1          1
                n     0.1000mol/L×0.0200L
n=0.002mol＜0.01mol，則結(jié)合CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂ 得到CuCl物質(zhì)的量0.002mol，
樣品中CuCl 純度=$\frac{0，002mol×99.5g/mol}{0.2500g}$×100%=79.6%，
依據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，
 A．錐形瓶中有少量蒸餾水對(duì)滴定實(shí)驗(yàn)無(wú)影響，故A錯(cuò)誤；
B．滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視滴定管刻度線，其他操作正確，讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測(cè)定結(jié)果偏高，故B正確；
C.0.1000mol/L CeOSO₄溶液久置后濃度變小，滴定時(shí)消耗溶液體積增大，結(jié)果偏高，故
D．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失，讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測(cè)定結(jié)果偏高，故D正確；
E．所取FeCl₃溶液體積偏大對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)影響，故E錯(cuò)誤；
故選BCD，
故答案為：79.6%；  BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的分離提純關(guān)系分析、物質(zhì)性質(zhì)和方程式的書(shū)寫(xiě)、滴定實(shí)驗(yàn)的操作、儀器、誤差分析、計(jì)算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．