Question

【题目】用生产甲醇的废催化剂(主要成分为ZnO和CuO,还含有少量有机杂质等)制散CuCl和ZnO的工艺流程如下：

已知用NH4Cl溶液设取时．发生的主要反应如下，

ZnO(s)+2NH4Cl(aq)Zn(NH3)2Cl2(aq)+H2O(l)K1=0.042

CuO(s)+2NH4Cl(aq)Cu(NH3)2Cl2(aq)+H2O(l)K2=0.0065

回答下列同题：

(1)预处理时,废催化剂需进行“粉碎”的主要目的是________；步骤②中“煅烧”的目的是______________。

(2)步骤④发生反应的离子方程式为______________________________。

(3)步骤⑤加H2O稀释的目的是____________________________________________。

(4)步骤⑥过滤、洗涤时,若要检验是否洗涤干净，其实验操作是_____________________。

(5)准确称取mg产品CuCl,将其溶于稍过量的FeCl3溶液中，充分溶解后、加入适量的稀硫酸,用cmol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液的体积为VmL。已知滴定时Cr2O72-被还原为Cr3+，则滴定过程中发生反应的离子方程式为______________________；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________;该产品中CuCl的质量分数为________(用含c、m、V的代数式表示)。

Answer 1

【答案】 提高铜和锌的浸取率 使其中的C、N、S等杂质被氧化而除去 2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑ 降低Cl-浓度,有利于平衡CuCl2-CuCl+Cl-正向移动,得到更多的CuCl沉淀 取最后一次洗涤过滤液于试管中,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,说明已洗涤干净 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 1:6 ×100%

【解析】(1)预处理时,废催化剂需进行“粉碎”的主要目的是提高铜和锌的浸取率；步骤②中“煅烧”的目的是使其中的C、N、S等杂质被氧化而除去；(2)步骤④碳酸钠与硫酸铜溶液混合反应生成碱式碳酸铜和二氧化碳，发生反应的离子方程式为2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑；(3)步骤⑤加H2O稀释的目的是降低Cl-浓度,有利于平衡CuCl2-CuCl+Cl-正向移动,得到更多的CuCl沉淀；(4)步骤⑥过滤、洗涤时,若要检验是否洗涤干净，其实验操作是取最后一次洗涤过滤液于试管中,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,说明已洗涤干净；(5) Cr2O72-被还原为Cr3+，Fe2+被氧化为Fe3+，滴定过程中发生反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；根据反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知，氧化剂Cr2O72-与还原剂Fe2+的物质的量之比为1：6；氯化亚铜与氯化铁发生反应：Fe3++CuCl＝Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，发生反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，反应的关系式为

6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-

6 1

n cV×10-3mol

n=6cV×10-3mol

m（CuCl）=99.5g/mol×6cV×10-3mol=0.597cVg

则样品中CuCl的质量分数为×100%。