题目内容

某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质．某化学课外小组设计以下流程，以该矿样为原料生产CuCl₂?2H₂O晶体．

已知：在20℃时，氯化铜的溶解度是73g；常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表．
金属离子开始形成氢氧化物沉淀的pH 完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe²⁺ 7.0 9.0
Fe³⁺ 1.9 3.2
Cu²⁺ 4.7 6.7
回答下列问题：
（1）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气．在实验室中使用中学化学常见物质用图1所示装置制取氧气，试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式
（2）在焙烧过程中还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物．若在实验室中以碱液吸收处理之，下列A、B、C装置中可行的是（填字母）；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是（填字母）；

（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3mol/L的盐酸100mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有；
（4）步骤④加入物质X的目的是，物质X可以选用下列物质中的；
A．氧化铜　　B．稀盐酸　　C．氨水　　D．氧化亚铁
（5）在整个生产流程中，共需要进行__次过滤操作．

解：（1）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气，装置是快速制氧气的装置，所以分液漏斗中加入锥形瓶中发生反应生成氧气，反应的化学方程式为：
2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案为：2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）在焙烧过程中还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物．若在实验室中以碱液吸收处理之，处理过程中主要是防止液体倒吸，下列A、B、C装置中防倒吸的是AB；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是不溶于水的溶剂，防止倒吸，所以下层液体为CCl₄，故答案为：AB；CCl₄；
（3）配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有100ml的容量瓶，量筒；故答案为：100ml的容量瓶，量筒；
（4）步骤④加入物质X的目的是控制溶液的PH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀，物质X是和溶液中酸反应调节溶液PH，但不能引入新的杂质，所以：
A、氧化铜难溶于水，加入到溶液中和酸反应调节pH，使三价铁离子全部沉淀，且不引入杂质，故A符合；
B、稀盐酸引入了氯离子，故B不符合；
C、氨水加入引入铵根离子，故C不符合；
D、氧化亚铁，加入后形成的亚铁离子沉淀的PH大于比铜离子沉淀的PH，引入亚铁离子，故D不符合；
故选A．
故答案为：控制溶液的pH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀；A；
（5）在整个生产流程中，过滤的是③⑤⑥，需要进行三次过滤；故答案为：3．
分析：（1）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气，装置是快速制氧气的装置，所以分液漏斗中加入锥形瓶中发生反应生成氧气；
（2）处理过程中主要是防止液体倒吸，A、B、C装置中防倒吸的是AB；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是不溶于水的溶剂，防止倒吸，下层液体为CCl₄；
（3）配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器依据配制溶液的步骤；
（4）步骤④加入物质X的目的是控制溶液的PH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀，物质X是和溶液中酸反应调节溶液PH，但不能引入新的杂质；
（5）在整个生产流程中，过滤的是③⑤⑥，需要进行三次过滤．
点评：本题考查了物质转化关系和物质性质的应用，主要考查物质分离的流程分析和原理利用，溶液配制，防倒吸的选择，实验基本操作的判断．