Question

某礦樣含有大量的CuS、少量鐵的氧化物及少量其它不溶于酸的雜質(zhì)．某化學(xué)課外小組設(shè)計(jì)以下流程，以該礦樣為原料生產(chǎn)CuCl₂?2H₂O晶體．

已知：在20℃時(shí)，氯化銅的溶解度是73g；常溫下，金屬離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見(jiàn)下表．

金屬離子	開(kāi)始形成氫氧化物沉淀的pH	完全形成氫氧化物沉淀的pH
Fe2+	7.0	9.0
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7

回答下列問(wèn)題：
（1）步驟①的焙燒過(guò)程中需要通入氧氣．在實(shí)驗(yàn)室中使用中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)用圖1所示裝置制取氧氣，試寫(xiě)出你熟悉的、符合上述條件的兩個(gè)化學(xué)方程式______
（2）在焙燒過(guò)程中還有廢氣產(chǎn)生，其中一種是主要的大氣污染物．若在實(shí)驗(yàn)室中以堿液吸收處理之，下列A、B、C裝置中可行的是______（填字母）；若選用甲裝置，則燒杯中的下層液體可以是______（填字母）；

（3）步驟②酸浸過(guò)程中，需要用到3mol/L的鹽酸100mL，配制該鹽酸溶液時(shí)，除了用到燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的儀器有______；
（4）步驟④加入物質(zhì)X的目的是______，物質(zhì)X可以選用下列物質(zhì)中的______；
A．氧化銅　　B．稀鹽酸　　C．氨水　　D．氧化亞鐵
（5）在整個(gè)生產(chǎn)流程中，共需要進(jìn)行______次過(guò)濾操作．

Answer 1

解：（1）步驟①的焙燒過(guò)程中需要通入氧氣，裝置是快速制氧氣的裝置，所以分液漏斗中加入錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2H₂O₂2H₂O+O₂ ↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂ ↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）在焙燒過(guò)程中還有廢氣產(chǎn)生，其中一種是主要的大氣污染物．若在實(shí)驗(yàn)室中以堿液吸收處理之，處理過(guò)程中主要是防止液體倒吸，下列A、B、C裝置中防倒吸的是AB；若選用甲裝置，則燒杯中的下層液體可以是不溶于水的溶劑，防止倒吸，所以下層液體為CCl₄，故答案為：AB；CCl₄；
（3）配制該鹽酸溶液時(shí)，除了用到燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的儀器有100ml的容量瓶，量筒；故答案為：100ml的容量瓶，量筒；
（4）步驟④加入物質(zhì)X的目的是控制溶液的PH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀，物質(zhì)X是和溶液中酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH，但不能引入新的雜質(zhì)，所以：
A、氧化銅難溶于水，加入到溶液中和酸反應(yīng)調(diào)節(jié)pH，使三價(jià)鐵離子全部沉淀，且不引入雜質(zhì)，故A符合；
B、稀鹽酸引入了氯離子，故B不符合；
C、氨水加入引入銨根離子，故C不符合；
D、氧化亞鐵，加入后形成的亞鐵離子沉淀的PH大于比銅離子沉淀的PH，引入亞鐵離子，故D不符合；
故選A．
故答案為：控制溶液的pH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀；A；
（5）在整個(gè)生產(chǎn)流程中，過(guò)濾的是③⑤⑥，需要進(jìn)行三次過(guò)濾；故答案為：3．
分析：（1）步驟①的焙燒過(guò)程中需要通入氧氣，裝置是快速制氧氣的裝置，所以分液漏斗中加入錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)生成氧氣；
（2）處理過(guò)程中主要是防止液體倒吸，A、B、C裝置中防倒吸的是AB；若選用甲裝置，則燒杯中的下層液體可以是不溶于水的溶劑，防止倒吸，下層液體為CCl₄；
（3）配制該鹽酸溶液時(shí)，除了用到燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的儀器依據(jù)配制溶液的步驟；
（4）步驟④加入物質(zhì)X的目的是控制溶液的PH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀，物質(zhì)X是和溶液中酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH，但不能引入新的雜質(zhì)；
（5）在整個(gè)生產(chǎn)流程中，過(guò)濾的是③⑤⑥，需要進(jìn)行三次過(guò)濾．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系和物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，主要考查物質(zhì)分離的流程分析和原理利用，溶液配制，防倒吸的選擇，實(shí)驗(yàn)基本操作的判斷．