Question

16．輝銅礦是一種重要的銅礦石，主要含有硫化亞銅（Cu₂S）、還有Fe₂O₃、SiO₂及一些不溶性雜質(zhì)，一種以輝銅礦石為原料制備CuCl₂•2H₂O晶體的工藝流程如下：

回答下列問題：
（1）焙燒中生成黑色固體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu₂S+2O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CuO+SO₂，為防止污染，常用堿溶液吸收尾氣．在實(shí)驗(yàn)室中可選用NaOH溶液吸收尾氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O．吸收過程中為了防止液體倒吸，可以選用如圖1裝置中A，或B，或C．
（2）酸浸時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）物質(zhì)X可以選用下列物質(zhì)中的d．
a．CuO     b．Cu     c．NaOH溶液     d．NH₃•H₂O
（4）洗滌晶體時(shí)，用乙醇代替蒸餾水的目的是防止氯化銅晶體溶于水，并縮短干燥所需時(shí)間．
（5）色光度是產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)之一，合格CuCl₂•2H₂O晶體的色光度值范圍為-0.5～0.5，反應(yīng)過程溶液pH對(duì)產(chǎn)率、色光度的影響如圖2所示，制備時(shí)應(yīng)控制pH的合理范圍是3.5-4.0．實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測(cè)定溶液pH的操作方法為：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可得溶液的pH．

Answer 1

分析 （1）硫化亞銅和氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成氧化銅和二氧化硫；
二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
不同的實(shí)驗(yàn)裝置，功能不同；
（2）酸浸時(shí)，氧化銅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水；
（3）向氯化銅和氯化鐵的混合溶液中加入適量氨水時(shí)，鐵離子能夠以氫氧化鐵沉淀的形式從溶液中析出，而銅離子不能形成沉淀；
（4）氯化銅晶體溶于水，不溶于酒精；
（5）根據(jù)圖中提供的信息可以判斷相關(guān)方面的問題；
利用pH試紙可以測(cè)定溶液的酸堿度．

解答 解：（1）焙燒中生成黑色固體，是因?yàn)榱蚧瘉嗐~和氧氣反應(yīng)生成了氧化銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu₂S+2O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CuO+SO₂；
在實(shí)驗(yàn)室中可選用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O；
吸收過程中為了防止液體倒吸，可以選用如圖1裝置中A，或B，或C．
故填：Cu₂S+2O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CuO+SO₂；2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O；A，或B，或C．
（2）酸浸時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為：CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故填：CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（3）物質(zhì)X可以選用下列物質(zhì)中的NH₃•H₂O，向氯化銅和氯化鐵的混合溶液中加入適量氨水時(shí)，鐵離子能夠以氫氧化鐵沉淀的形式從溶液中析出，而銅離子不能形成沉淀．
故填：d．
（4）洗滌晶體時(shí)，用乙醇代替蒸餾水的目的是防止氯化銅晶體溶于水，并縮短干燥所需時(shí)間．
故填：防止氯化銅晶體溶于水．
（5）制備時(shí)應(yīng)控制pH的合理范圍是3.5-4.0，pH在3.5-4.0時(shí)，CuCl₂•2H₂O晶體的色光度在合格范圍內(nèi)，同時(shí)產(chǎn)率較高；
實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測(cè)定溶液pH的操作方法為：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可得溶液的pH．
故填：3.5-4.0；用潔凈干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可得溶液的pH．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．