题目内容
8．工业上生产氯化亚铜（CuCl）的工艺过程如下：
已知：氯化亚铜为白色立方结晶或白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，溶于浓盐酸和氨水生成络合物．在潮湿空气中易水解氧化．用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂；在气体分析中用于一氧化碳和乙炔的测定．回答下列问题：
（1）步骤①中得到的氧化产物是CuSO4或Cu2+，溶解温度应控制在60-70℃，原因是温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解．
（2）步骤②④⑤⑧都要进行固液分离．工业上常用的固液分离设备有BD（填字母）．
A．分馏塔 B．离心机 C．反应釜 D．框式压滤机
（3）写出步骤③中主要反应的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+．
（4）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是（写名称）硫酸．
（5）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化．
（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol•L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液BmL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为$\frac{0.597ab}{m}$×100%．
分析 酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化，步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离，根据混合的水溶性进行分离，没有发生化学变化，可用离心机以及框式压滤机，以得到滤饼，氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，结合关系式解答该题．
解答 解：酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜．
（1）由于酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化Cu生成CuSO4或Cu2+，溶解温度应控制在60-70℃，原因是温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解，
故答案为：CuSO4或Cu2+；温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解；
（2）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离，根据混合的水溶性进行分离，没有发生化学变化，可用离心机以及框式压滤机，以得到滤饼，
故答案为：BD；
（3）铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，故答案为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+；
（4）由流程可知，经酸洗、水洗后得到硫酸铵，则应加入硫酸，为防止CuCl溶解，不能加入硝酸等氧化性酸，也不能加入盐酸，防止引入新杂质，
故答案为：硫酸；
（5）步骤⑥为醇洗，因乙醇沸点低，易挥发，则用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化，
故答案为：醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化；
（6）氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，
反应的关系式为6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-，
6 1
n ab×10-3mol
n=6ab×10-3mol，
m（CuCl）=99.5g/mol×6ab×10-3mol=0.597abg，
则样品中CuCl的质量分数为$\frac{0.597ab}{m}$×100%，
故答案为：$\frac{0.597ab}{m}$×100%．
点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，题目考查学生阅读获取信息的能力、常用化学用语、氧化还原滴定的应用等，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意把握物质的性质以及反应流程，难度中等，注意（6）中利用关系式的计算．
口算能手系列答案
已知：①Ksp（PbSO4）=1.08×10-8，Ksp（PbCl2）=1.6×l0-5．
②PbCl2（s）+2C1-（aq）?PbCl42-（aq）△H＞0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9和7．
（1）流程中加入盐酸可以控制溶液的pH＜1.9，主要目的是抑制Fe3+的水解．
反应过程中可观察到淡黄色沉淀，则①对应的离子方程式为2Fe3++PbS=PbCl2+S+2Fe2+．
（2）②所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是用冰水浴使PbCl2（s）+2Cl-（aq）?PbCl4-△H＞0逆向移动，使PbCl4-转化PbCl2析出（请用平衡移动原理解释）
（3）④中对应反应的平衡常数表达式$\frac{{c}^{2}（C{l}^{-}）}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$．
（4）上述流程中可循环利用的物质有FeCl3、HCl．
（5）炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染．水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2、Pb（OH）3-、Pb（OH）42-．各形态的铅浓度分数x与溶液pH变化的关系如图2所示：
①探究Pb2+的性质：向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液变浑浊，继续滴加NaOH溶液又变澄清；pH≥13时，溶液中发生的主要反应的离子方程式为Pb（OH）3-+HO-=Pb（OH）42-．．
②除去溶液中的Pb2+：科研小组用一种新型试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子，实验结果记录如下：
| 离子 | Pb2+ | Ca2+ | Fe3+ | Mn2+ |
| 处理前浓度/（mg•L-1） | 0.100 | 29.8 | 0.12 | 0.087 |
| 处理后浓度/（mg•L-1） | 0.004 | 22.6 | 0.04 | 0.053 |
Ⅱ．若新型试剂（DH）在脱铅过程中主要发生的反应为：2DH（s）+Pb2+?D2Pb（s）+2H+，则脱铅时最合适的pH约为6．
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Co（OH）2 | Al（OH）3 | Mn（OH）2 |
| 完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
（2）制取NaClO3可以将氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液，该反应的离子方程式为3Cl2+6OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ClO3-+5Cl-+3H2O；实验需要制取10.65克NaClO3，需要的氯气由电解食盐水生成，若不考虑反应过程中的损失，则同时生成的氢气的体积为6.72（标准状况）．
（3）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示．滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是除去Mn2+；使用萃取剂适宜的pH是B（填选项序号）．
A．接近2.0 B．接近3.0 C．接近5.0
（4）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀．已知Ksp（MgF2）=7.35×10-11、Ksp（CaF2）=1.05×10-10．当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg2+）/c（Ca2+）=0.7．
（5）工业上用氨水吸收废气中的SO2．已知NH3•H2O的电离平衡常数K=1.8×10-5mol•L，H2SO3的电离平衡常数K1=1.2×10-2mol•L-4，K2=1.3×10-8mol•L-1．在通入废气的过程中：
①当恰好形成正盐时，溶液中离子浓度的大小关系为c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）．
②当恰好形成酸式盐时，加入少量NaOH溶液，反应的离子方程式为HSO3-+OH-=SO32-+H2O．
| A． | 氧化物是指含氧元素的化合物 | B． | 氧化物、酸、碱、盐都含氧元素 | ||
| C． | 碱性氧化物一定是金属氧化物 | D． | 酸性氧化物一定是非金属氧化物 |
| A． | ②③④⑦⑧ | B． | ②③④⑥⑦ | C． | ③④⑥⑦⑧ | D． | ①②③④⑤ |
| A． | 给试管中的铜与浓硫酸加热，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质，此白色固体为硫酸铜，黑色固体为氧化铜 | |
| B． | SO2通入足量的Fe（NO3）3稀溶液中，溶液有棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，说明氧化性：HNO3＞稀硫酸＞Fe3+ | |
| C． | 配制一定物质的量浓度溶液时发现浓度偏低，可能由于配制溶液所用的容量瓶事先未干燥 | |
| D． | 浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸 |