Question

某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實(shí)現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染，設(shè)計(jì)如下工藝流程：

（1）酸浸后加入H₂O₂的目的是          。調(diào)pH步驟中加入的試劑最好是        （填化學(xué)式）。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作所用到的玻璃儀器有              。
（2）煮沸CuSO₄溶液的原因是                 。向CuSO₄溶液中加入一定量的NaCl、Na₂SO₃，可以生成白色的CuCl沉淀，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式            。
（3）稱取所制備的CuCl樣品0.2500g置于一定量的0.5mol·L^-1FeCl₃溶液中，待樣品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L^-1的Ce（SO₄）₂溶液滴定，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗Ce（SO₄）₂溶液25.00mL。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：Fe^3＋＋CuCl＝Fe^2＋＋Cu^2＋＋Cl^－，Ce^4＋＋Fe^2＋＝Fe^3＋＋Ce^3＋。計(jì)算該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)  。
（4）Fe³⁺發(fā)生水解反應(yīng)Fe^3＋＋3H₂OFe(OH)₃＋3H^＋，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為           。

Answer 1

（1）將Fe²⁺氧化成Fe^3＋，便于調(diào)整pH值與Cu²⁺分離；CuO或Cu(OH)₂等；漏斗、燒杯、玻璃棒
（2）除凈溶液中的H₂O₂，避免影響下一步CuCl的生成
2CuSO₄＋2NaCl＋Na₂SO₃＋H₂O＝2CuCl↓＋2Na₂SO₄＋H₂SO₄
（3）99.50% （4）K＝

解析試題分析：由于在電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。所以加入稀硫酸能與Fe及金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生溶解于水的物質(zhì)，除去難溶性的雜質(zhì)。再加入H₂O₂，可以把Fe²⁺氧化為Fe³⁺.便于調(diào)整溶液的pH值試紙與Cu²⁺進(jìn)行分離。既能降低溶液的酸性，又不引入新的雜質(zhì)，應(yīng)該加入的物質(zhì)金屬陽(yáng)離子與溶液中的相同即可。如加入CuO或Cu(OH)₂、CuCO₃等.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作所用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒。（2）在用稀硫酸溶解后的溶液中加入了有強(qiáng)氧化性的H₂O₂，如果不除去，會(huì)使制取的CuCl被氧化變質(zhì)。所以要將CuSO₄溶液煮沸來(lái)驅(qū)趕H₂O₂。向CuSO₄溶液中加入一定量的NaCl、Na₂SO₃，生成白色的CuCl沉淀的化學(xué)方程式為2CuSO₄＋2NaCl＋Na₂SO₃＋H₂O＝2CuCl↓＋2Na₂SO₄＋H₂SO₄。（3）由方程式可得關(guān)系式為CuCl——Fe^2＋——Ce^4＋。n(Ce^4＋)="n(CuCl)=" c·V="0.1000mol/L" ×0.025L= 2.5×10^-3mol.所以m=n·M=2.5×10^-3mol×99. 5=0.24875g.所以該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：（0.24875÷ 0.2500g）×100%=99.50%。（4）化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與個(gè)反應(yīng)物濃度的冪指數(shù)乘積的比。因此該水解反應(yīng)飛平衡常數(shù)K＝。
考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式、物質(zhì)的純度的計(jì)算及工業(yè)流程的知識(shí)。