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(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染，設(shè)計如下工藝流程：

（1）酸浸后加入H2O2的目的是__，調(diào)pH的最適宜范圍為__。

（2）調(diào)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(yīng)的化學方程式__。

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

（5）稱取所制備的CuCl樣品0.2500g置于一定量的0.5mol﹒L-1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol﹒L-1的Ce(SO4)2溶液滴定，到達終點時消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。有關(guān)的化學反應(yīng)為Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-，Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。計算該CuCl樣品的質(zhì)量分數(shù)___。

Answer 1

【答案】將Fe2+氧化為Fe3+，便于調(diào)整pH使其與Cu2+分離 3.2～4.4 BD 除凈溶液中的H2O2，避免影響下一步CuCl的生成 2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4 取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，如出現(xiàn)白色沉淀，未洗滌干凈，反之洗滌干凈 99.50%

【解析】

含有銅、鐵等金屬化合物，酸浸時，生成硫酸銅及鐵的硫酸鹽；加入過氧化氫使溶液中的亞鐵離子變?yōu)殍F離子；通過調(diào)節(jié)pH分離氫氧化鐵和硫酸銅溶液。

(1)電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物，酸溶后，溶液中可能含有亞鐵離子，加入過氧化氫可使亞鐵離子變?yōu)殍F離子，便于除去；分離氫氧化鐵和硫酸銅溶液，調(diào)節(jié)pH為3.2≤pH＜4.4；

(2)調(diào)劑pH時，加入試劑消耗溶液中的氫離子，為不引入新的雜質(zhì)離子，選用氧化銅或堿式碳酸銅，答案為BD；

(3)溶液中含有過量的過氧化氫，加熱使過氧化氫分解，防止氧化后續(xù)產(chǎn)物CuCl；硫酸銅與亞硫酸鈉及氯化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成CuCl、硫酸鈉等物質(zhì)，方程式為2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4；

(4)過濾后，沉淀表面含有大量的硫酸根離子，檢驗是否洗滌干凈，可檢測最后一次洗滌液中是否含有硫酸根離子即可，操作為取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，如出現(xiàn)白色沉淀，未洗滌干凈，反之洗滌干凈；

(5)根據(jù)方程式可知，n(CuCl)=n(Ce4+)=0.1000mol﹒L-1×25.00mL=0.0025mol，CuCl樣品的質(zhì)量分數(shù)=×100%=99.5%。