Question

某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

（1）酸浸后加入H₂O₂的目的是           。调pH步骤中加入的试剂最好是         （填化学式）。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有               。

（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，写出该反应的化学方程式             。

（3）称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol·L^-1FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L^-1的Ce（SO₄）₂溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO₄）₂溶液25.00mL。有关的化学反应为：Fe^3＋＋CuCl＝Fe^2＋＋Cu^2＋＋Cl^－，Ce^4＋＋Fe^2＋＝Fe^3＋＋Ce^3＋。计算该CuCl样品的质量分数   。

（4）Fe³⁺发生水解反应Fe^3＋＋3H₂OFe(OH)₃＋3H^＋，该反应的平衡常数表达式为            。

Answer

（1）将Fe2+氧化成Fe3＋，便于调整pH值与Cu2+分离；CuO或Cu(OH)2等；漏斗、烧杯、玻璃棒

（2）除净溶液中的H2O2，避免影响下一步CuCl的生成

2CuSO4＋2NaCl＋Na2SO3＋H2O＝2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4

（3）99.50% （4）K＝

【解析】

试题分析：由于在电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。所以加入稀硫酸能与Fe及金属氧化物发生反应，产生溶解于水的物质，除去难溶性的杂质。再加入H2O2，可以把Fe2+氧化为Fe3+.便于调整溶液的pH值试纸与Cu2+进行分离。既能降低溶液的酸性，又不引入新的杂质，应该加入的物质金属阳离子与溶液中的相同即可。如加入CuO或Cu(OH)2、CuCO3等. 在实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。（2）在用稀硫酸溶解后的溶液中加入了有强氧化性的H2O2，如果不除去，会使制取的CuCl被氧化变质。所以要将CuSO4溶液煮沸来驱赶H2O2。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，生成白色的CuCl沉淀的化学方程式为2CuSO4＋2NaCl＋Na2SO3＋H2O＝2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4。（3）由方程式可得关系式为CuCl——Fe2＋——Ce4＋。n(Ce4＋)=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.所以该CuCl样品的质量分数为：（0.24875÷ 0.2500g）×100%=99.50%。（4）化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与个反应物浓度的幂指数乘积的比。因此该水解反应飞平衡常数K＝。

考点：考查化学实验基本操作、化学平衡常数的表达式、物质的纯度的计算及工业流程的知识。