Question

某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實現資源的回收利用并有效防止環境污染，設計如下工藝流程：

（1）酸浸后加入H₂O₂的目的是          。調pH步驟中加入的試劑最好是        （填化學式）。實驗室進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，寫出該反應的化學方程式            。
（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，到達終點時消耗Ce（SO₄）₂溶液25.00mL。有關的化學反應為：Fe^3＋＋CuCl＝Fe^2＋＋Cu^2＋＋Cl^－，Ce^4＋＋Fe^2＋＝Fe^3＋＋Ce^3＋。計算該CuCl樣品的質量分數  。
（4）Fe³⁺發生水解反應Fe^3＋＋3H₂OFe(OH)₃＋3H^＋，該反應的平衡常數表達式為           。

Answer 1

（1）將Fe²⁺氧化成Fe^3＋，便于調整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及金屬氧化物發生反應，產生溶解于水的物質，除去難溶性的雜質。再加入H₂O₂，可以把Fe²⁺氧化為Fe³⁺.便于調整溶液的pH值試紙與Cu²⁺進行分離。既能降低溶液的酸性，又不引入新的雜質，應該加入的物質金屬陽離子與溶液中的相同即可。如加入CuO或Cu(OH)₂、CuCO₃等.在實驗室進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氧化性的H₂O₂，如果不除去，會使制取的CuCl被氧化變質。所以要將CuSO₄溶液煮沸來驅趕H₂O₂。向CuSO₄溶液中加入一定量的NaCl、Na₂SO₃，生成白色的CuCl沉淀的化學方程式為2CuSO₄＋2NaCl＋Na₂SO₃＋H₂O＝2CuCl↓＋2Na₂SO₄＋H₂SO₄。（3）由方程式可得關系式為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樣品的質量分數為：（0.24875÷ 0.2500g）×100%=99.50%。（4）化學平衡常數是可逆反應達到平衡狀態時各生成物濃度冪指數的乘積與個反應物濃度的冪指數乘積的比。因此該水解反應飛平衡常數K＝。
考點：考查化學實驗基本操作、化學平衡常數的表達式、物質的純度的計算及工業流程的知識。