题目内容
【题目】用某铜矿(含CuS以及少量FeO和Fe2O3)制备CuCl的主要流程如下：
已知Fe3＋、Mn2＋、Cu2＋生成氢氧化物沉淀时的pH如下表所示：
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Mn(OH)2 | 7.1 | 10.1 |
Cu(OH)2 | 4.7 | 6.7 |
(1)浸取时，CuS被浸取的离子方程式为CuS＋MnO2＋4H＋=Cu2＋＋Mn2＋＋S↓＋2H2O，该反应的氧化剂是________(填化学式)，Fe2O3被浸取的离子方程式为________________。
(2)步骤③调整pH的范围为______，滤渣A的成分为________(填化学式)。
(3)“沉铁”时，需要检验Fe3＋是否沉淀完全，所用的试剂为________(填化学式)。
(4)准确称取所制备的氯化亚铜样品1.600 g，将其置于足量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用0.100 0 mol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3＋，计算样品中CuCl的质量分数(写出计算过程)______。
【答案】MnO2 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 3.7＜pH＜4.7 MnCO3 KSCN 93.3%
【解析】
由流程图可知，铜矿（含CuS、Cu2S、CuO以及杂质FeO、Fe2O3）中加入稀硫酸、二氧化锰，CuS和二氧化锰、稀硫酸发生氧化还原反应，反应的离子反应方程式为CuS+MnO2+4H+=Cu2++Mn2++S+2H2O，Cu2S、CuO以及杂质FeO、Fe2O3分别与稀硫酸反应离子方程式为Cu2S+2H+=Cu+Cu2++H2S↑、CuO+2H+=Cu2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；调节滤液pH，溶液中铁离子生成Fe（OH）3沉淀；过滤，向滤液中加入碳酸铵溶液，锰离子与碳酸根反应生成MnCO3沉淀，过滤得到MnCO3沉淀；向滤液中加入氯化钠，通入二氧化硫，硫酸铜与氯化钠、二氧化硫发生反应生成氯化亚铜，反应的化学方程式为2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O =2CuCl↓+Na2SO4+2H2SO4。
（1）由方程式可知，浸取时CuS中Cu元素和S元素化合价升高，被氧化，CuS为还原剂，MnO2中Mn元素化合价降低，被还原，MnO2为氧化剂；Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：MnO2；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（2）步骤③目的是除去铁离子，溶液中铁离子生成Fe（OH）3沉淀应调节pH为3.7＜pH＜4.7，以避免生成氢氧化铜；向滤液中加入碳酸铵溶液，锰离子与碳酸根反应生成MnCO3沉淀，过滤得到MnCO3，故答案为：3.7＜pH＜4.7；MnCO3；
（3）可用KSCN溶液检验铁离子，方法是取少量上层清液少许于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不显红色，则表明已沉淀完全，故答案为：KSCN；
（4）由得失电子数目守恒可得如下关系6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-，n（CuCl）=6×0.1000molL-1×25.00mL×10-3LmL-1=1.500×10-2mol，m（CuCl）=99.5gmol-1×1.500×10-2mol=1.493g，则w（CuCl）=1.493g/1.600g×100%=93.3%，故答案为：93.3%。
