Question

【題目】氯氧化銅[xCuO·yCuCl2·zH2O]在農(nóng)業(yè)上用作殺菌劑。工業(yè)上用銅礦粉（主要含Cu2(OH)2CO3、Fe3O4等）為原料制取氯氧化銅的流程如下：

⑴“調(diào)節(jié)pH”并生成Fe(OH)3時(shí)反應(yīng)的離子方程式為______。

⑵調(diào)節(jié)pH，要使常溫溶液中c(Cu2＋)≥0.022mol·L-1，而c(Fe3＋)≤1×10－6mol·L-1，則應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為______。｛已知Ksp[Cu(OH)2＝2.2×10－20]，Ksp[Fe(OH)3＝1×10－36]｝

⑶為測(cè)定氯氧化銅的組成，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

步驟Ⅰ：稱取0.4470 g氯氧化銅，放入錐形瓶，加入一定量30%的硝酸使固體完全溶解。滴加K2CrO4溶液作指示劑，用0.1000mol·L－1 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl－，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL；

步驟Ⅱ：稱取0.4470g氯氧化銅，放入錐形瓶，加入一定量硫酸使固體完全溶解。向溶液中加入過(guò)量的KI固體，充分反應(yīng)后向溶液中滴入數(shù)滴淀粉溶液，用0.2000mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。

已知步驟Ⅱ中所發(fā)生的反應(yīng)如下：

2Cu2+＋4I－＝2CuI↓＋I2 2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6

①已知Ag2CrO4為磚紅色沉淀，步驟Ⅰ滴定終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______。

②通過(guò)計(jì)算確定氯氧化銅的化學(xué)式________________（寫出計(jì)算過(guò)程）。

Answer 1

【答案】4Fe3+＋3Cu2(OH)2CO3＋3H2O＝4Fe(OH)3＋6Cu2+＋3CO2↑ [4，5] 當(dāng)加入最后一滴AgNO3溶液時(shí)，出現(xiàn)磚紅色沉淀 3CuO·CuCl2·4H2O

【解析】

銅礦粉溶于鹽酸溶液中，含有Cu2+、Fe2+、Fe3+，加雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+，此時(shí)溶液中存在著Fe3+的水解平衡，加入堿式碳酸銅調(diào)節(jié)pH值，使Fe3+轉(zhuǎn)化成沉淀除去。加入石灰乳將Cu2+沉淀：

（1）Fe3+水解平衡：Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+，Cu2(OH)2CO3消耗H+， H+濃度減小使平衡正向移動(dòng)， Fe3+轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀而除去，Cu2(OH)2CO3＋4H+＝2Cu2+＋CO2↑+3H2O，將倆方程式加和就得到了：4Fe3+＋3Cu2(OH)2CO3＋3H2O＝4Fe(OH)3＋6Cu2+＋3CO2↑。

（2）使溶液中的Fe3+完全變成沉淀時(shí)的pH計(jì)算：Ksp[Fe(OH)3]=1×10-36=c（Fe3+）×c3（OH—），c（Fe3+）=1×10-6molL—1，解得c（OH—）=1×10—10molL—1，pH=4；使常溫溶液中c(Cu2＋)≥0.022mol·L-1 pH計(jì)算：Ksp[Cu (OH)2]=2.2×10—20=c（Cu2+）×c2（OH—），c（Cu2+）=0.022molL—1，解得c（OH—）=1×10—9molL—1，pH=5；故pH 范圍：[4，5]。

（3）①當(dāng)氯離子已沉淀完全，多加入一滴AgNO3溶液時(shí)，CrO42—開始沉淀出現(xiàn)磚紅色。

②n(Cl—)=n（AgNO3）=0.1000 mol·L－1×0.02 L=0.002 mol，由方程式知：Cu2+ ～ Na2S2O3，n(Cu2+ ) = n(Na2S2O3)= 0.2000 mol·L－1×0.02 L=0.004 mol，結(jié)合氯氧化銅化學(xué)式[xCuO·yCuCl2·zH2O]得：n(CuO)= 0.003 mol，n(CuCl2)= 0.001 mol，

n(H2O)= = 0.004 mol，n(CuO)：n(CuCl2)：n(H2O)=x：y：z=3:1:4，故氯氧化銅的化學(xué)式：3CuO·CuCl2·4H2O