[题目]碱式氯化铜[Cux(OH)yClz．mH2O]是重要的农药.医药中间体.还可用作木材防腐剂.饲料添加剂等.研究小组在实验室用某厂废铜渣(主要成分Cu.CuO.含少量Fe3O4.Ni.A12O3)制备碱式氯化铜的流程如下:回答下列问题:(l)“研磨的目的为 .(2)“碱溶的目的为 .(3)“酸溶时生成Fe3+反应的离子方程式为 ,生成� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】碱式氯化铜[Cux(OH)yClz．mH2O]是重要的农药、医药中间体，还可用作木材防腐剂、饲料添加剂等。研究小组在实验室用某厂废铜渣(主要成分Cu、CuO，含少量Fe3O4、Ni、A12O3)制备碱式氯化铜的流程如下：

回答下列问题：

(l)“研磨”的目的为___ 。

(2)“碱溶”的目的为 __ 。

(3)“酸溶”时生成Fe3+反应的离子方程式为 ___；生成的Fe3+对Cu发生的氧化反应的催化原理如图所示。N的化学式为____。

(4)“酸溶”时温度不能过高的理由为____。

(5)若滤液2中c(Fe3+)=4×10-8 mol/L，pH=4，则Ksp[Fe(OH)3]=____。

(6)为测定Cux (OH)yClz．mH2O的组成，进行如下操作：取样品2.232 g，用适量酸溶解后配成100 mL溶液；取25. 00 mL溶液加入足量AgNO3溶液，生成0.3444 g沉淀；另取25. 00 mL溶液，用0.1600 mol．L-1的EDTA标准液滴定Cu2+(Cu2+与EDTA以物质的量之比1：1反应)，滴定至终点时消耗标准液体积为30. 00 mL。

①溶解样品所用酸的化学式为 ___。

②该样品的化学式为____。

【答案】加快化学反应速率，使反应充分将Al2O3转化为NaAlO2而分离除去 4Fe3O4 + O2 + 36H+ = 12Fe3+ + 18H2O Fe2+(或FeCl2) 温度升高，盐酸挥发，空气溶解度减小，会导致反应速率降低，“酸溶”不充分 4×10-38 HNO3 Cu2(OH)3Cl·H2O

【解析】

（1）增大反应固体的接触面积可加快化学反应速率；

（2）Al2O3易溶于氢氧化钠转化为偏铝酸钠；

（3）加入盐酸与空气后，杂质Fe3O4以Fe3+形式存在，依据氧化还原反应规律配平该离子方程式，可依据反应原理作答；Fe3+对该反应有催化作用，结合图可知，Cu元素的化合价升高，则M中Fe元素的化合价降低；

（4）依据盐酸易挥发的特性回答；

（5）溶度积的计算公式Ksp[Fe(OH)3] = c(Fe3+)×c3(OH-)作答；

（6）稀硝酸酸化的硝酸银可与溶液中的氯离子反应生成白色沉淀；依据AgCl沉淀的物质的量计算出氯离子的物质的量，再根据EDTA的物质的量计算得出铜离子的物质的量，氢氧根离子与铜离子之间按物质的量为1:2反应，最后间接计算水的物质的量，根据物质的量之比等于原子个数比计算求得化学式组成。

（1）“研磨”固体，可增大反应物的接触面积，从而加快化学反应速率，使反应更充分，

故答案为：加快化学反应速率，使反应充分；

（2）杂质中只有Al2O3为两性氧化物，可被“碱溶”，转化为NaAlO2后便于分离除去，则“碱溶”的目的为：将Al2O3转化为NaAlO2而分离除去，

将Al2O3转化为NaAlO2而分离除去；

（3）“酸溶”时，杂质Fe3O4被氧气氧化，最终在酸性溶液中以Fe3+形式存在，其总的离子方程式为：4Fe3O4 + O2 + 36H+ = 12Fe3+ + 18H2O，可看成Fe3O4溶解在盐酸中，生成FeCl2与FeCl3，生成的FeCl2再被空气中的氧气氧化，最终铁元素以Fe3+形式存在，结合图示信息，Fe3+对该反应有催化作用，结合图可知，Cu元素的化合价升高，则M中Fe元素的化合价降低，则可知M为Fe3+(或FeCl3)，N为Fe2+(或FeCl2)，

故答案为：4Fe3O4 + O2 + 36H+ = 12Fe3+ + 18H2O ；Fe2+(或FeCl2)

（4）因“酸溶”过程中盐酸易挥发，则温度过高，盐酸挥发，空气中氧气的溶解度减小，会直接导致反应速率降低，“酸溶”不充分，

故答案为：温度过高，盐酸挥发，空气溶解度减小，会导致反应速率降低，“酸溶”不充分

（5）常温下，溶液的pH = 4，则溶液中的c(OH-) = = 10-10 mol/L,沉淀Fe3+时，其溶度积Ksp[Fe(OH)3] = c(Fe3+)×c3(OH-) = 4×10-8 mol/L×(10-10 mol/L)3 = 4×10-38，

故答案为：4×10-38；

（6）由题意可知，起初加入硝酸银得到的沉淀为AgCl，为不影响沉淀的生成，且不引入杂质，则加入的适量酸应为HNO3，所以AgCl

故答案为：HNO3；

n(Cl) = n(AgCl) × = × = 9.6000×103 mol，

n(Cu2+) = n(EDTA)× = 0.1600 molL1×30.00 ×103 L× = 1.9200×102 mol，

n(OH)=2n(Cu2+)n(Cl) = 2×1.9200×102 mol 9.6000×103 mol = 2.8800×102 mol，

m(Cl) = 9.600×103 mol×35.5 gmol1 = 0.3408 g，

m(Cu2+) = 1.9200×102 mol×64 gmol1 = 1.2288 g，

m(OH) =2.8800×102 mol×17 gmol1 = 0.4896 g，

n(H2O) = = 9.600×103 mol，

则a:b:c:x = n(Cu2+):n(OH):n(Cl):n(H2O) = 2:3:1:1，

即化学式为Cu2(OH)3ClH2O，

故答案为：Cu2(OH)3Cl·H2O。

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