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_________________。

（2）向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的离子方程式____________________。

（3）为保证产品的纯度，调节pH的范围为___________，调pH值可以选用(填字母)_______。

a.Cu(OH)2 b.H2SO4 c.NH3H2O d.Na2CO3 e.CuO

（4）煮沸硫酸铜溶液的原因是____________。

（5）CuCl产品中CuCI的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol/LFeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定，到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液24.80mL。有关的化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-，Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。则CuCl产品中CuCl的质量分数为_____。

（6）已知Fe(OH)3能与次氯酸钾碱性溶液发生反应生成具有强氧化性的高铁酸钾(K2FeO4)，高铁酸钾可作为新型多功能水处理剂的原因是___________________。

Answer 1

【答案】 将Fe2+氧化成Fe3+ 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ 3.2≤pH<4.4(3.2～pH~4.4) a、e 除净溶液中的H2O2，避免影响下一步CuCl的生成 98.70% K2FeO4具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降

【解析】（1）电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物,酸浸主要是溶解铜、铁等金属化合物,双氧水有强氧化性,能氧化还原性的物质, Fe2+具有还原性,酸浸后加入H2O2, Fe2+能被双氧水氧化为Fe3+,便于调整pH值与分离。答案是: 将Fe2+氧化成Fe3+

（2）CuSO4中+2价的铜能把中+4价的硫氧化成+6价的硫, +2价的铜被还原为+1价的铜，向溶液中加入一定量的NaCl、时生成白色的CuCl沉淀,反应的化学方程式为:↓

改写为离子方程式为：2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+。答案是: 2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+

（3）调pH步骤中，由表中数据可知，当溶液的pH值为4.4时,铜离子开始出现沉淀,当溶液的pH值为3.2时,三价铁离子沉淀完全, 所以为保证产品的纯度，调节pH的范围为3.2～pH~4.4；为保证产品的纯度，加入的试剂最好是加入某种物质消耗溶液中的酸且不引进新的杂质,所以要加入氧化铜、或氢氧化铜、碳酸铜等，所以选a、e。答案是: 3.2≤pH<4.4(3.2～pH~4.4) ；a、e

（4）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, 煮沸硫酸铜溶液可将溶液中过量的H2O2除去，避免影响下一步CuCl的生成。答案是: 除净溶液中的H2O2，避免影响下一步CuCl的生成

（5）设样品中CuCl的质量为x,有关的化学反应为:,,则:
由化学反应方程式可以知道:
1 1
24.8 mol/L

所以n(CuCl)= 24.8mol/L=2.48mol

所以该样品CuCl的质量为2.48mol99.5g/mol=0.24676g

,所以该样品CuCl的质量分数为=98.70%答案是: 98.70%

（6）K2FeO4具有强氧化性所以能杀菌消毒，高铁酸钾自身被还原为Fe3+，Fe3+与水反应时生成Fe（OH）3（胶体），Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降，具有净水作用。答案是: K2FeO4具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降