Question

【题目】以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。其主要实验流程如下：

已知：①乳酸亚铁是绿白色晶体，溶于水，几乎不溶于乙醇。

②CuCl为白色晶体，难溶于水和乙醇，在空气中易氧化；可与NaCl溶液反应，生成易溶于水的NaCuCl2。

③NaCuCl2可水解生成CuCl，温度、pH对CuCl产率的影响如图所示。

(1)FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为_______________。

(2)向溶液1中加入过量铁粉的目的是______________。

(3)下列有关实验说法不正确的是______________。(填编号)

A.减压过滤使用的滤纸，为确保把所有的孔都覆盖住，应使滤纸大于布氏漏斗内径

B.为得到干燥的乳酸亚铁晶体，采用高温烘干的方式干燥

C.洗涤CuCl沉淀时，关小抽气泵，向布氏漏斗中加乙醇没过沉淀，并用玻璃棒搅拌

D.为得到较大的乳酸亚铁晶体颗粒，可投入几粒晶种并减缓溶液冷却速度

(4)若向NaHCO3溶液中加入FeSO4溶液，得到的FeCO3不纯，其原因是___________。

(5)用高锰酸钾标准液测定乳酸亚铁产品纯度，配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有_________。(用编号表示)。

①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管

下列操作会引起结果偏高的是____________(用编号表示)。

A.滴定前，滴定管和锥形瓶分别用标准液与待测液润洗

B.配制高锰酸钾溶液定容时，仰视刻度线

C.滴定前滴定管尖嘴内无气泡，滴定后尖嘴内有气泡

D.加待测液前锥形瓶内有少量水

E.滴定前俯视读数，滴定后仰视读数

(6)由CuCl(s)、S(s)混合物提纯CuCl的实验方案为：将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中，_______。(需要用到下列所有操作，给出正确的顺序)

①滤液加热至60℃左右 ②趁热过滤 ③过滤 ④用乙醇洗净所得固体

⑤滴加加0.1mol·L－1H2SO4至pH为2.0～2.5 ⑥置于真空干燥箱中干燥

Answer 1

【答案】CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－＝4Fe2＋＋CuCl＋2S 除去溶液中的Fe3＋，提高产品的纯度 ABC NaHCO3溶液中含有大量水解产生的OH－，加入FeSO4溶液易生成Fe(OH)2沉淀 ③⑦ ABE ③①⑤②④⑥ 或③⑤①②④⑥

【解析】

黄铜矿(CuFeS2)中加入氯化铁发生氧化还原反应生成CuCl、S，溶液1含有亚铁离子、铁离子，溶液1中加入铁粉，可生成亚铁离子，过滤后加入碳酸氢钠溶液生成碳酸亚铁沉淀，过滤后，在沉淀中加入乳酸，反应生成乳酸亚铁，结合化学实验的基本操作和误差分析方法分析解答。

(1)FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为CuFeS2+3Fe3++Cl-＝4Fe2++CuCl+2S，故答案为：CuFeS2+3Fe3++Cl-＝4Fe2++CuCl+2S；

(2)向溶液Ⅰ中加入过量铁粉，可除去溶液中的Fe3+，提高产品的纯度，故答案为：除去溶液中的Fe3+，提高产品的纯度；

(3)A．减压过滤使用的滤纸，滤纸边缘要低于漏斗边缘，故A错误；B．乳酸亚铁在高温下易分解，从而得不到晶体，故B错误；C．用玻璃棒搅拌会增加物质的溶解度，在过滤过程中，不能搅拌，故C错误；D．投入几粒晶种并减缓溶液冷却速度可以得到较大的乳酸亚铁晶体颗粒，故D正确；故答案为：ABC；

(4)NaHCO3溶液中碳酸氢根离子发生水解，显碱性，易生成氢氧化亚铁的沉淀，从而导致得到的碳酸亚铁不纯，故答案为：NaHCO3溶液中含有大量水解产生的OH-，加入FeSO4溶液易生成Fe(OH)2沉淀；

(5)根据溶液浓度的精度，应选择电子天平用于称量固体质量，烧杯用于溶解固体，用玻璃棒搅拌，恢复室温，用玻璃棒引流，移入250mL容量瓶中，继续加水至离刻度线1-2cm处，改用胶头滴管加水定容，故用不到的仪器为量筒和移液管；A．锥形瓶用待测液润洗，使得待测液增多，结果偏高；B．配制高锰酸钾溶液定容时，仰视刻度线，使得体积偏大，配制的高锰酸钾溶液浓度偏低，滴定是所用体积增大，结果偏高；C．滴定前滴定管尖嘴内无气泡，滴定后尖嘴内有气泡，造成所读体积减小，结果偏低；D．加待测液前锥形瓶内有少量水，不影响待测物的物质的量，对结果无影响；E．滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，使得体积偏大，结果偏高；故答案为：③⑦；ABE；

(6)由题给信息可知，将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中得到NaCuCl2，过滤除去S，调节pH在2.0～2.5左右，可生成CuCl，再用乙醇洗涤，隔绝空气干燥，具体操作为过滤；控制温度60℃左右；向滤液中滴加0.1molL-1H2SO4，控制溶液的pH为2.0～2.5左右，搅拌、趁热过滤；用乙醇洗净所得固体；置于真空干燥箱中干燥，故答案为：③①⑤②④⑥或③⑤①②④⑥。