Question

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如图甲流程，以该矿样为原料生产CuCl₂?2H₂O晶体．

（1）在焙烧过程产生的尾气中，有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，图乙装置可行的是

 

（填字母）．
（2）步骤②酸浸过程中，需要用到3mol?L^-1，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

 

；
（3）步骤④中，加入的X物质可以是

 

，作用是

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）以碱液吸收处理的过程中主要是防止液体倒吸，根据装置的特点来选择即可；
（2）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来选择即可；
（3）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．

解答： 解：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，通入氧气，可以使硫化铜转化为含铜氧化物和二氧化硫气体，铜和铁的氧化物可以用盐酸来溶解，得到的溶液是氯化铜和氯化铁的混合物，过滤可以滤去不溶于酸的难溶物，对溶液加入一定的物质调节pH，可以将铁离子沉淀去，但是铜离子不沉淀，最终经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、干洗涤、干燥，可以得到氯化铜晶体．
（1）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，故答案为：AB；
（2）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；
（3）处理过程步骤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，所以可以选择氧化铜（或是碳酸铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜等），
故答案为：氧化铜（或是碳酸铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜等）；调节溶液的PH，使Fe³⁺以沉淀的形式全部沉淀．

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，难度中等．