题目

工业上用低品铜矿(主要含CuS、FeO等)制备氯化亚铜(CuCl)的一种工艺流程如图： 已知：①CuCl微溶于水，不溶于乙醇，露置于潮湿的空气中易被氧化。 ②“氧化”时，NO中N元素主要被还原为最低价态，少部分被还原为NO。 (1)①“氧化”阶段的温度需控制在65℃，其适宜的加热方式为____； ②该步骤中FeO被NH4NO3氧化，其主要反应的离子方程式：____。 (2)在实验室进行实验时，“氧化”阶段反应可在如图所示装置中进行： ①实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是____。 ②通入氧气的目的是____。 ③为便于观察和控制产生O2的速率，制备氧气的装置最好选用_______(填字母)。 (3)已知常温下CuCl在水溶液中Ksp＝1.2×10－6，工艺流程最后一步析出CuCl晶体后的溶液中，如果c(Cl－)＝4.0mol·L－1，则c(Cu＋)＝____。 (4)已知pH对CuCl沉淀率的影响如图所示，请设计从“过滤II”所得的滤液中获取CuCl的实验方案：____。(实验中必须使用的试剂有：NaCl溶液、Na2SO3溶液、NaOH溶液、95%乙醇)。 答案：水浴加热    8FeO+NO3−+26H+=8Fe3++NH4++11H2O    硝酸铵溶于水吸热    将三颈瓶中的NO、NO2转化为HNO3    B    3.0×10−7mol/L    边搅拌边向滤液中滴加稍过量的Na2SO3溶液和NaCl溶液，然后缓慢滴加NaOH溶液至溶液pH为3.5，过滤，用95%乙醇洗涤，干燥，密封保存    【分析】 低品铜矿（主要含CuS、FeO等）溶解于硫酸、硝酸铵溶液发生氧化还原反应，S、Fe元素分别被氧化为SO42-、Fe3+，过滤I分离出滤渣Ⅰ为不溶性杂质，再加CuO促进铁离子水解，过滤II分离出滤渣II为氢氧化铁，滤液中含Cu2+再加入过量的Na2SO3溶液和NaCl溶液发生SO32-+2Cu2++2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+，生成CuCl沉淀，加NaOH调节pH为3.5，过滤、醇洗最后烘干得到CuCl，以此来解答。 【详解】 (1)“氧化”阶段的温度需控制在65℃，其适宜的加热方式为水浴加热，可控制温度；该步骤中FeO被NH4NO3氧化，主要反应的离子方程式为8FeO+NO3−+26H+=8Fe3++NH4++11H2O， 故答案为：水浴加热；8FeO+NO3−+26H+=8Fe3++NH4++11H2O； (2)①实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是硝酸铵溶于水吸热， 故答案为：硝酸铵溶于水吸热； ②通入氧气的目的是将三颈瓶中的NO、NO2转化为HNO3；为便于观察和控制产生O2的速率，制备氧气的装置最好选用B，分液漏斗控制液体的加入，且C中过氧化钠为粉末，与水接触后发生反应至反应结束，不能控制氧气的生成， 故答案为：将三颈瓶中的NO、NO2转化为HNO3；B； (3)，所以如果c(Cl−)=4.0 mol⋅L−1，则c(Cu+)= =3.0×10−7mol/L， 故答案为：3.0×10−7mol/L； (4)由图可知，从“过滤Ⅱ”所得的滤液中获取CuCl的实验方案为边搅拌边向滤液中滴加稍过量的Na2SO3溶液和NaCl溶液，然后缓慢滴加NaOH溶液至溶液pH为3.5，过滤，用95%乙醇洗涤，干燥，密封保存； 故答案为：边搅拌边向滤液中滴加稍过量的Na2SO3溶液和NaCl溶液，然后缓慢滴加NaOH溶液至溶液pH为3.5，过滤，用95%乙醇洗涤，干燥，密封保存。

查看本题答案和解析