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(2011?开封一模)某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质.某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2?2H2O晶体.

已知:在20℃时,氯化铜的溶解度是73g;常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表.
金属离子 开始形成氢氧化物沉淀的pH 完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe2+ 7.0 9.0
Fe3+ 1.9 3.2
Cu2+ 4.7 6.7
回答下列问题:
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气.在实验室中使用中学化学常见物质用图1所示装置制取氧气,试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物.若在实验室中以碱液吸收处理之,下列A、B、C装置中可行的是
AB
AB
(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是
CCl4
CCl4
(填字母);

(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3mol/L的盐酸100mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有
100ml的容量瓶,量筒
100ml的容量瓶,量筒

(4)步骤④加入物质X的目的是
控制溶液的pH,使Fe3+以沉淀的形式全部沉淀
控制溶液的pH,使Fe3+以沉淀的形式全部沉淀
,物质X可以选用下列物质中的
A
A

A.氧化铜    B.稀盐酸    C.氨水    D.氧化亚铁
(5)在整个生产流程中,共需要进行
3
3
次过滤操作.
分析:(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气,装置是快速制氧气的装置,所以分液漏斗中加入锥形瓶中发生反应生成氧气;
(2)处理过程中主要是防止液体倒吸,A、B、C装置中防倒吸的是AB;若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是不溶于水的溶剂,防止倒吸,下层液体为CCl4
(3)配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器依据配制溶液的步骤;
(4)步骤④加入物质X的目的是控制溶液的PH,使Fe3+以沉淀的形式全部沉淀,物质X是和溶液中酸反应调节溶液PH,但不能引入新的杂质;
(5)在整个生产流程中,过滤的是③⑤⑥,需要进行三次过滤.
解答:解:(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气,装置是快速制氧气的装置,所以分液漏斗中加入锥形瓶中发生反应生成氧气,反应的化学方程式为:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物.若在实验室中以碱液吸收处理之,处理过程中主要是防止液体倒吸,下列A、B、C装置中防倒吸的是AB;若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是不溶于水的溶剂,防止倒吸,所以下层液体为CCl4,故答案为:AB;CCl4
(3)配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有100ml的容量瓶,量筒;故答案为:100ml的容量瓶,量筒;
(4)步骤④加入物质X的目的是控制溶液的PH,使Fe3+以沉淀的形式全部沉淀,物质X是和溶液中酸反应调节溶液PH,但不能引入新的杂质,所以:
A、氧化铜难溶于水,加入到溶液中和酸反应调节pH,使三价铁离子全部沉淀,且不引入杂质,故A符合;
B、稀盐酸引入了氯离子,故B不符合;
C、氨水加入引入铵根离子,故C不符合;
D、氧化亚铁,加入后形成的亚铁离子沉淀的PH大于比铜离子沉淀的PH,引入亚铁离子,故D不符合;
故选A.
故答案为:控制溶液的pH,使Fe3+以沉淀的形式全部沉淀;A;
(5)在整个生产流程中,过滤的是③⑤⑥,需要进行三次过滤;故答案为:3.
点评:本题考查了物质转化关系和物质性质的应用,主要考查物质分离的流程分析和原理利用,溶液配制,防倒吸的选择,实验基本操作的判断.
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(CH32C=C(CH32
(CH32C=C(CH32
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b
b
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ab
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