Question

8．辉铜矿是一种重要的铜矿石，主要含有硫化亚铜（Cu₂S），还有Fe₂O₃、SiO₂及一些不溶性杂质．一种以辉铜矿石为原料制备CuCl₂•2H₂O晶体的工艺流程如图1：回答下列问题：

（1）焙烧中生成黑色固体，其反应的化学方程式为Cu₂S+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO₂．为防止污染，常用碱溶液吸收尾气．在实验室中可选用NaOH溶液吸收尾气，反应的化学方程式为SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．吸收过程中为了防止液体倒吸，可以选用图2装置中的A，或B，或C．

（2）酸浸时发生反应的化学方程式为CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O，Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）物质X可以选用下列物质中的d．
a．CuO   b．Cu   c． NaOH溶液  d． NH₃•H₂O
（4）洗涤晶体时，用乙醇代替蒸馏水的目的是防止氯化铜晶体溶于水，并缩短干燥所需时间．
（5）色光度是产品质量的指标之一，合格CuCl₂•2H₂O晶体的色光度值范围为-0.5～0.5．反应过程溶液pH对产率、色光度的影响如图3所示，制备时应控制pH的合理范围是3.5-4.0．实验室用pH测定溶液pH的操作方法为：用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，把变色的pH试纸与标准比色卡对照，即可得溶液的pH．

Answer 1

分析 （1）硫化亚铜和氧气在高温条件下反应生成氧化铜和二氧化硫；
二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；
不同的实验装置，功能不同；
（2）酸浸时，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水；
（3）向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入适量氨水时，铁离子能够以氢氧化铁沉淀的形式从溶液中析出，而铜离子不能形成沉淀；
（4）氯化铜晶体溶于水，不溶于酒精；
（5）根据图中提供的信息可以判断相关方面的问题；
利用pH试纸可以测定溶液的酸碱度．

解答 解：（1）焙烧中生成黑色固体，是因为硫化亚铜和氧气反应生成了氧化铜，反应的化学方程式为：Cu₂S+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO₂；
在实验室中可选用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，反应的化学方程式为：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
吸收过程中为了防止液体倒吸，可以选用如图1装置中A，或B，或C．
故填：Cu₂S+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO₂；SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；A，或B，或C．
（2）酸浸时发生的化学方程式为：CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故填：CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O，Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）物质X可以选用下列物质中的NH₃•H₂O，向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入适量氨水时，铁离子能够以氢氧化铁沉淀的形式从溶液中析出，而铜离子不能形成沉淀．
故填：d．
（4）洗涤晶体时，用乙醇代替蒸馏水的目的是防止氯化铜晶体溶于水，并缩短干燥所需时间．
故填：防止氯化铜晶体溶于水．
（5）制备时应控制pH的合理范围是3.5-4.0，pH在3.5-4.0时，CuCl₂•2H₂O晶体的色光度在合格范围内，同时产率较高；
实验室用pH试纸测定溶液pH的操作方法为：用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，把变色的pH试纸与标准比色卡对照，即可得溶液的pH．
故填：3.5-4.0；用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，把变色的pH试纸与标准比色卡对照，即可得溶液的pH．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．