Question

【題目】用某銅礦(含CuS以及少量FeO和Fe2O3)制備CuCl的主要流程如下：

已知Fe3＋、Mn2＋、Cu2＋生成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表所示：

物質(zhì)	開始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Mn(OH)2	7.1	10.1
Cu(OH)2	4.7	6.7

(1)浸取時(shí)，CuS被浸取的離子方程式為CuS＋MnO2＋4H＋=Cu2＋＋Mn2＋＋S↓＋2H2O，該反應(yīng)的氧化劑是________(填化學(xué)式)，F(xiàn)e2O3被浸取的離子方程式為________________。

(2)步驟③調(diào)整pH的范圍為______，濾渣A的成分為________(填化學(xué)式)。

(3)“沉鐵”時(shí)，需要檢驗(yàn)Fe3＋是否沉淀完全，所用的試劑為________(填化學(xué)式)。

(4)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品1.600 g，將其置于足量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用0.100 0 mol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL，反應(yīng)中Cr2O72-被還原為Cr3＋，計(jì)算樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)______。

Answer 1

【答案】MnO2 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 3.7＜pH＜4.7 MnCO3 KSCN 93.3%

【解析】

由流程圖可知，銅礦（含CuS、Cu2S、CuO以及雜質(zhì)FeO、Fe2O3）中加入稀硫酸、二氧化錳，CuS和二氧化錳、稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為CuS+MnO2+4H+=Cu2++Mn2++S+2H2O，Cu2S、CuO以及雜質(zhì)FeO、Fe2O3分別與稀硫酸反應(yīng)離子方程式為Cu2S+2H+=Cu+Cu2++H2S↑、CuO+2H+=Cu2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；調(diào)節(jié)濾液pH，溶液中鐵離子生成Fe（OH）3沉淀；過濾，向?yàn)V液中加入碳酸銨溶液，錳離子與碳酸根反應(yīng)生成MnCO3沉淀，過濾得到MnCO3沉淀；向?yàn)V液中加入氯化鈉，通入二氧化硫，硫酸銅與氯化鈉、二氧化硫發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O =2CuCl↓+Na2SO4+2H2SO4。

（1）由方程式可知，浸取時(shí)CuS中Cu元素和S元素化合價(jià)升高，被氧化，CuS為還原劑，MnO2中Mn元素化合價(jià)降低，被還原，MnO2為氧化劑；Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案為：MnO2；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

（2）步驟③目的是除去鐵離子，溶液中鐵離子生成Fe（OH）3沉淀應(yīng)調(diào)節(jié)pH為3.7＜pH＜4.7，以避免生成氫氧化銅；向?yàn)V液中加入碳酸銨溶液，錳離子與碳酸根反應(yīng)生成MnCO3沉淀，過濾得到MnCO3，故答案為：3.7＜pH＜4.7；MnCO3；

（3）可用KSCN溶液檢驗(yàn)鐵離子，方法是取少量上層清液少許于試管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不顯紅色，則表明已沉淀完全，故答案為：KSCN；

（4）由得失電子數(shù)目守恒可得如下關(guān)系6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-，n（CuCl）=6×0.1000molL-1×25.00mL×10-3LmL-1=1.500×10-2mol，m（CuCl）=99.5gmol-1×1.500×10-2mol=1.493g，則w（CuCl）=1.493g/1.600g×100%=93.3%，故答案為：93.3%。