Question

【题目】某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
开始沉淀的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____________．调pH的最适宜范围为_______________

（2） 调PH过程中加入的试剂最好是_________

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，写出该反应的化学方程式________________。

（4）过滤后的沉淀表面通常附着有一些杂质离子，为得到纯净产物，需要进行洗涤，确定沉淀洗涤干净的操作及现象是_________________。

（5） 称取所制备的CuCl样品0.250 0 g置于一定量的0.5 mol﹒L-1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20 mL,用0.1000 mol﹒L-1的Ce((SO4)2溶液滴定，到达终点时消耗Ce((SO4)2溶液25.00 mL。有关的化学反应为 Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-, Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。计算该CuCl样品的质量分数_______________。

Answer 1

【答案】（1）将Fe2+氧化为Fe3+便于调整pH使其与Cu2+分离（2分）（2）BD（2分）

（3）除净溶液中的H2O2避免影响下一步CuCl的生成（2分）

2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4(2分）

（4）取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，未洗涤干净，反之洗涤干净（2分）

（5）99.50%(2分）

【解析】

试题分析：（1）电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物，酸浸后主要是溶解铜、铁等金属化合物，双氧水有强氧化性，能氧化具有还原性的物质，Fe2+ 具有还原性，酸浸后加入H2O2，Fe2+ 能被双氧水氧化为铁离子，便于调整pH值与Cu2+ 分离；当溶液的pH值4.4时，铜离子开始出现沉淀，当溶液的pH值为3.2时，Fe3+沉淀完全，铜离子未产生沉淀，调节溶液的pH，保证铜离子不能形成沉淀，同时Fe3+完全沉淀，因此pH的最佳调控范围是3.2～4.4；

（2）调整pH步骤中加入的试剂最好是加入某种物质除去溶液中的酸且不引进新的杂质，所以要加入CuO或Cu(OH)2 或CuCO3，答案选BD；

（3）过氧化氢性质比较稳定，若加热到153℃便猛烈的分解为水和氧气，将溶液中过量的H2 O2 除去可加热至沸避免影响下一步CuCl的生成，因为CuSO4 中+2价的铜能把Na2 SO3 中+4价的硫氧化成+6价的硫，向CuSO4 溶液中加入一定量的NaCl、Na2 SO3 时生成白色的CuCl沉淀，反应的化学方程式是2CuSO4+2NaCl+ Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4；

（4）沉淀表面有吸附的硫酸根离子，则检验是否洗涤干净的实验操作为取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，未洗涤干净，反之洗涤干净；

（5）设样品中CuCl的物质的量为x，由滴定实验及化学反应方程式可知关系式：CuCl～Fe2+ ～Ce4+ ；n(Ce4+)＝25.00×10-3 L×0.1000mol/L＝2.5×10-3mol，所以n(CuCl) =2.5×10-3mol，则该样品CuCl的质量为2.5×10-3 mol×99.5g/mol＝0.24875g，因此CuCl的含量是[0.24875g÷0.2500g]×100%＝99.5%>96.5%。