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：

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_________________。

（2）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)的離子方程式____________________。

（3）為保證產(chǎn)品的純度，調(diào)節(jié)pH的范圍為___________，調(diào)pH值可以選用(填字母)_______。

a.Cu(OH)2 b.H2SO4 c.NH3H2O d.Na2CO3 e.CuO

（4）煮沸硫酸銅溶液的原因是____________。

（5）CuCl產(chǎn)品中CuCI的質(zhì)量分數(shù)大于96.50%為國家合格標準。稱取所制備的CuCl樣品0.2500g置于一定量的0.5mol/LFeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定，到達終點時消耗Ce(SO4)2溶液24.80mL。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-，Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。則CuCl產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)為_____。

（6）已知Fe(OH)3能與次氯酸鉀堿性溶液發(fā)生反應(yīng)生成具有強氧化性的高鐵酸鉀(K2FeO4)，高鐵酸鉀可作為新型多功能水處理劑的原因是___________________。

Answer 1

【答案】 將Fe2+氧化成Fe3+ 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ 3.2≤pH<4.4(3.2～pH~4.4) a、e 除凈溶液中的H2O2，避免影響下一步CuCl的生成 98.70% K2FeO4具有強氧化性，能殺菌消毒；消毒過程中自身被還原為Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降

【解析】（1）電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物,酸浸主要是溶解銅、鐵等金屬化合物,雙氧水有強氧化性,能氧化還原性的物質(zhì), Fe2+具有還原性,酸浸后加入H2O2, Fe2+能被雙氧水氧化為Fe3+,便于調(diào)整pH值與分離。答案是: 將Fe2+氧化成Fe3+

（2）CuSO4中+2價的銅能把中+4價的硫氧化成+6價的硫, +2價的銅被還原為+1價的銅，向溶液中加入一定量的NaCl、時生成白色的CuCl沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:↓

改寫為離子方程式為：2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+。答案是: 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+

（3）調(diào)pH步驟中，由表中數(shù)據(jù)可知，當溶液的pH值為4.4時,銅離子開始出現(xiàn)沉淀,當溶液的pH值為3.2時,三價鐵離子沉淀完全, 所以為保證產(chǎn)品的純度，調(diào)節(jié)pH的范圍為3.2～pH~4.4；為保證產(chǎn)品的純度，加入的試劑最好是加入某種物質(zhì)消耗溶液中的酸且不引進新的雜質(zhì),所以要加入氧化銅、或氫氧化銅、碳酸銅等，所以選a、e。答案是: 3.2≤pH<4.4(3.2～pH~4.4) ；a、e

（4）過氧化氫性質(zhì)比較穩(wěn)定,若加熱到153℃便猛烈的分解為水和氧氣, 煮沸硫酸銅溶液可將溶液中過量的H2O2除去，避免影響下一步CuCl的生成。答案是: 除凈溶液中的H2O2，避免影響下一步CuCl的生成

（5）設(shè)樣品中CuCl的質(zhì)量為x,有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為:,,則:
由化學(xué)反應(yīng)方程式可以知道:
1 1
24.8 mol/L

所以n(CuCl)= 24.8mol/L=2.48mol

所以該樣品CuCl的質(zhì)量為2.48mol99.5g/mol=0.24676g

,所以該樣品CuCl的質(zhì)量分數(shù)為=98.70%答案是: 98.70%

（6）K2FeO4具有強氧化性所以能殺菌消毒，高鐵酸鉀自身被還原為Fe3+，F(xiàn)e3+與水反應(yīng)時生成Fe（OH）3（膠體），Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降，具有凈水作用。答案是: K2FeO4具有強氧化性，能殺菌消毒；消毒過程中自身被還原為Fe3+，F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降