Question

2．黃銅灰渣（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe₂O₃）生產(chǎn)氯化銅晶體的流程如圖：

（1）反應(yīng)Ⅰ中所加Zn粉不能過(guò)量的原因是加入過(guò)量的Zn會(huì)使產(chǎn)品中含有雜質(zhì)
（2）濾液Ⅱ中含有的主要金屬陽(yáng)離子是Zn²⁺、Fe²⁺
（3）寫(xiě)出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O
（4）“系列操作”包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥．
（5）在空氣中直接加熱CuCl₂•xH₂O晶體得不到純的無(wú)水CuCl₂，原因是2CuCl₂•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+（2x-2）H₂O（用化學(xué)方程式表示）
（6）CuCl₂•xH₂O晶體中x值的測(cè)定：稱取3.420g產(chǎn)品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO₃4.400×10^-2mol的AgNO₃溶液（溶液中除Cl^-外，不含其它與Ag⁺反應(yīng)的離子），待Cl^- 完全沉淀后，用含F(xiàn)e³⁺的溶液作指示劑，用0.2000mol•L^-1的KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO₃．使剩余的Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出．
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液變?yōu)檠�紅色，且30s不褪色．
②若滴定過(guò)程用去上述濃度的KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，則CuCl₂•xH₂O 中x值為2．

Answer 1

分析 黃銅灰渣（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe₂O₃）中加入稀鹽酸，稀鹽酸可Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe₂O₃反應(yīng)生成Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、H⁺，銅將其中的少量的Fe³⁺反應(yīng)為Fe²⁺，濾渣Ⅰ為銅，濾液Ⅰ主要含有Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、H⁺，加入適量鋅粉，鋅粉可與Cu²⁺、Fe³⁺、H⁺反應(yīng)生成銅，濾液Ⅱ主要的金屬離子就是Zn²⁺、Fe²⁺，過(guò)濾得到銅，向銅中加入雙氧水和鹽酸發(fā)生反應(yīng)Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2 H₂O，得到氯化銅的溶液，對(duì)溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥可得產(chǎn)品，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）鋅粉過(guò)量會(huì)使Fe²⁺還原為鐵單質(zhì)，產(chǎn)品不純，含有雜質(zhì)；
故答案為：加入過(guò)量的Zn會(huì)使產(chǎn)品中含有雜質(zhì)；
（2）向Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、H⁺，加入適量鋅粉，鋅粉與氫離子、銅離子反應(yīng)生成鋅離子、氫氣、銅單質(zhì)，濾液Ⅱ主要的金屬離子就是Zn²⁺、Fe²⁺；
故答案為：Zn²⁺、Fe²⁺；
（3）反應(yīng)Ⅱ?yàn)殂~與雙氧水和鹽酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2 H₂O；
故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2 H₂O；
（4）由氯化銅的溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥可得產(chǎn)品；
故答案為：洗滌、干燥；
（5）在空氣中直接加熱CuCl₂•xH₂O晶體得不到純的無(wú)水CuCl₂，原因是部分銅離子水解生成氫氧化銅：2CuCl₂•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+（2x-2）H₂O；
故答案為：2CuCl₂•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cu（OH）₂•CuCl₂+2HCl+（2x-2）H₂O；
（6）①用含F(xiàn)e³⁺的溶液作指示劑，用KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO₃．使剩余的Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出，銀離子沉淀完全時(shí)溶液變?yōu)檠�紅色，且30s不褪色；
故答案為：溶液變?yōu)檠�紅色，且30s不褪色；
②滴定過(guò)程用去0.2000mol•L^-1的KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，則剩余AgNO₃為0.2000×20×10^-3mol=0.4×10^-2mol，由CuCl₂～2AgNO₃，n（CuCl₂）=$\frac{1}{2}$×（4.400×10^-2mol-0.4×10^-2mol）=2×10^-2mol，m（CuCl₂）=2×10^-2mol×135g/mol=2.7g，則n（H₂O）=$\frac{3.420g-2.7g}{18g/mol}$=0.04mol，n（CuCl₂）：n（H₂O）=1：2，故x=2；
故答案為：2．

點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)制備為載體，考查學(xué)生對(duì)原理的分析理解、物質(zhì)的分離提純、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)含量測(cè)定、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、信息獲取與遷移運(yùn)用等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，題目難度中等．