Question

【題目】黃銅灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO 及少量的FeO、Fe2O3) 生產氯化銅晶體的流程如下:

(1)反應I中所加Zn 粉不能過量的原因是_____________。

(2)濾液I中含有的主要金屬陽離子是_____________。

(3) 寫出反應II 的化學方程式_____________。

(4)“系列操作”包括蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、______、_____。

(5) 在空氣中直接加熱CuCl2·xH2O晶體得不到純的無水CuCl2，原因是_____________。

(6) 298K 時，向c (Cu2+) =0.02mol/L的溶液中加入氫氧化鈉來調節溶液的pH,若反應后溶液pH=10,此時Cu2+是否沉淀完全? _____{列式計算，己知:Ksp[Cu(OH)2] =2.2×10-20，c(Cu2+)<1×10-5mol/L 視為沉淀完全}_____。

(7) CuCl2·xH2O晶體中x值的測定:稱取3.420 g 產品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO34.400×10-2mol 的AgNO3溶液(溶液中除Cl- 外，不含其他與Ag+反應的離子)，待C1-完全沉淀后，用含Fe3+的溶液作指示劑，用0.2000 mol/L 的KSCN 標準溶液滴定剩余的AgNO3。使剩余的Ag+以AgSCN 白色沉淀的形式析出。

①滴定終點的現象是__________。

②若滴定過程用去上述濃度的KSCN 標準溶液20.00mL，則CuCl2·xH2O中x值為_____。

Answer 1

【答案】 加入過量的Zn會使產品中含有雜質 Zn2+、Fe2+ Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O 洗滌 干燥 Cu2+會水解 是 溶液pH=10,則c(OH-)=10-4mol/L，Ksp [Cu(OH)2]= c(Cu2+) c2(OH-) = c(Cu2+)×(10-4mol/L)2=2.2×10-20，此時c(Cu2+)=2.2×10-12<1×10-5mol/L,故Cu2+沉淀完全 溶液變為紅色,且30s不褪色 2

【解析】黃銅灰中加入稀鹽酸，稀鹽酸可與Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe2O3反應，濾渣1為銅，濾液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入適量鋅粉，鋅粉先與Cu2+、H+反應生成銅單質，濾渣2主要為銅，與濾渣1合并為銅。銅在雙氧水及過量鹽酸反應生成氯化銅，在氯化氫的氛圍中蒸發結晶得到氯化銅晶體。(1)反應I中所加Zn不能過量若加入過量的Zn會同時置換出鐵，使產品中含有雜質；(2)濾液I中含有的主要金屬陽離子是Zn2+、Fe2+；(3)反應II是銅在雙氧水和鹽酸中反應生成氯化銅和水，反應的化學方程式為Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O；(4)“系列操作”包括蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；(5)在空氣中直接加熱CuCl2·xH2O晶體得不到純的無水CuCl2，原因是Cu2+會水解產生氫氧化銅和鹽酸，加熱時鹽酸揮發，最后剩下氫氧化銅；(6)溶液pH=10,則c(OH-)=10-4mol/L，Ksp [Cu(OH)2]= c(Cu2+) c2(OH-) = c(Cu2+)×(10-4mol/L)2=2.2×10-20，此時c(Cu2+)=2.2×10-12<1×10-5mol/L,故Cu2+沉淀完全；(7) ①滴定終點時SCN-遇鐵離子遇紅色，則現象是溶液變為紅色,且30s不褪色；②與KSCN反應的銀離子的物質的量為0.2000mol/L×0.020L=0.004mol，CuCl2·xH2O晶體n(Cl-)=4.400×10-2mol-0.004mol=0.0400mol，則,解得x=2。