Question

3．氯化亞銅廣泛應用于有機合成．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的化合價為+2價．
（2）濾渣Ⅰ的成分除S之外還有SiO₂，反應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Ⅱ中用氨水調(diào)節(jié)pH值的范圍是3.2≤PH＜4.2．
（4）檢驗濾液Ⅱ中是否含有Fe³⁺的試劑是KSCN溶液．
（5）請用化學用語回答：
①反應Ⅲ中生成難溶MnCO₃的離子方程式Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃=MnCO₃↓+NH₄⁺；
②反應Ⅳ所所對應的化學方程式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；
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標準溶液滴至終點，并記錄讀數(shù)．重復實驗兩次，測得數(shù)據(jù)如表二：
表二：

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

已知：CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂   Fe²⁺+Ce⁴⁺═Fe³⁺+Ce³⁺
①數(shù)據(jù)處理：計算CuCl純度79.6%；
②誤差分析：下列操作會使滴定結果偏高的是BCD．
A．錐形瓶中有少量蒸餾水
B．滴定終點讀數(shù)時仰視滴定管刻度線，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，過濾得到濾液Ⅱ含Mn²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺，濾渣Ⅱ為Fe（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，銅為+2價；
（2）加入稀硫酸溶液和二氧化錳，溶解后過濾得到濾液中含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價變化為+2價；
（3）反應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Ⅲ中生成難溶MnCO₃的反應是錳離子和碳酸氫根離子、氨氣反應生成碳酸錳沉淀和銨鹽；
②反應Ⅳ所對應的反應是Cu（NH₃）₄CO₃、HCl、Cu反應生成氯化亞銅、氯化銨、二氧化碳和水；
（6）①CuCl+FeCl₃═CuCl₂+FeCl₂ Fe²⁺+Ce⁴⁺═Fe³⁺+Ce³⁺，
得到對應關系CuCl～FeCl₂～Ce⁴⁺，據(jù)此計算；
②誤差分析依據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）V（標準）}{V（待測）}$分析，標準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，過濾得到濾液Ⅱ含Mn²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺，濾渣Ⅱ為Fe（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價-2價，化合物中元素化合價代數(shù)和為0得到，Cu的化合價為+2價，
故答案為：+2價；
（2）濾渣Ⅰ的成分除S之外還有不與酸反應的二氧化硅，化學式為：SiO₂，反應Ⅰ中MnO₂的化合價+4價變化為+2價，化合價降低，作用是氧化劑，
故答案為：SiO₂；氧化劑；
（3）反應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Ⅳ所對應的反應是Cu（NH₃）₄CO₃、HCl、Cu反應生成氯化亞銅、氯化銨、二氧化碳和水，反應的化學方程式為：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⁺，標準溶液體積中2實驗讀取誤差太大舍去，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，
得到對應關系FeCl₂～Ce⁴⁺，
                    1          1
                n     0.1000mol/L×0.0200L
n=0.002mol＜0.01mol，則結合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）=$\frac{c（標準）V（標準）}{V（待測）}$分析，
 A．錐形瓶中有少量蒸餾水對滴定實驗無影響，故A錯誤；
B．滴定終點讀數(shù)時仰視滴定管刻度線，其他操作正確，讀取標準溶液體積增大，測定結果偏高，故B正確；
C.0.1000mol/L CeOSO₄溶液久置后濃度變小，滴定時消耗溶液體積增大，結果偏高，故
D．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失，讀取標準溶液體積增大，測定結果偏高，故D正確；
E．所取FeCl₃溶液體積偏大對測定結果無影響，故E錯誤；
故選BCD，
故答案為：79.6%；  BCD．

點評 本題考查了物質(zhì)的分離提純關系分析、物質(zhì)性質(zhì)和方程式的書寫、滴定實驗的操作、儀器、誤差分析、計算等，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．