Question

（14分）銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。

Ⅰ、銅可采用如下方法制備：

方法一：火法煉銅：Cu2S + O2 2Cu + SO2

方法二：濕法煉銅：CuSO4 + Fe FeSO4 + Cu

上述兩種方法中，你認(rèn)為哪種方法更好 ，原因是 （寫(xiě)出1條原因即可）。分別用火法煉銅與濕法煉銅生產(chǎn)640gCu，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為 。

Ⅱ、印刷電路板上使用的銅需要回收利用。

用FeCl3溶液浸泡印刷電路板制備CuCl2·2H2O晶體，實(shí)驗(yàn)室模擬回收過(guò)程如下：

①步驟2中反應(yīng)的離子方程式是 。

②步驟5中蒸發(fā)濃縮CuCl2溶液時(shí)，要滴加濃鹽酸，目的是________________ (用化學(xué)方程式并結(jié)合簡(jiǎn)要文字說(shuō)明)，再經(jīng)冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾，得到CuCl2·2H2O晶體。

③步驟4中洗滌沉淀的操作為

④步驟3中可選用的“試劑1”是 (寫(xiě)出一種即可)，目的是使溶液的pH升高到4，此時(shí)Fe3+濃度為 [Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38]。

 

Answer 1

Ⅰ 濕法煉銅（或方法二）不會(huì)產(chǎn)生污染空氣的氣體（或濕法煉銅不需要外界提供能量）； 3:2

Ⅱ ① 2Fe2++ H2O2 + 2 H+ = 2Fe3+ + 2H2O

②CuCl2在溶液中可以發(fā)生水解反應(yīng)： CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl，滴加濃鹽酸，可以抑制水解

③ 向漏斗中加少量蒸餾水(水)至沒(méi)過(guò)沉淀，靜置濾干后重復(fù)操作2～3次。

④ CuO[或Cu(OH)2]； 4×10-8mol/L

【解析】

試題分析：Ⅰ第一種方法會(huì)產(chǎn)生大氣污染物SO2，而且要消耗大量的能量，而第二種方法在常溫下就可以發(fā)生，產(chǎn)物都是無(wú)污染的。因此第二種方法好。由反應(yīng)方程式可以看出產(chǎn)生2mol的Cu電子轉(zhuǎn)移6mol,因此產(chǎn)生640gCu即10mol的Cu，電子轉(zhuǎn)移30mol；而在濕法煉銅中產(chǎn)生1mol的Cu電子轉(zhuǎn)移2mol,因此產(chǎn)生640gCu即10mol的Cu，電子轉(zhuǎn)移20mol，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量的比為3：2。Ⅱ①根據(jù)圖示可知在步驟2中反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++ H2O2 + 2 H+ = 2Fe3+ + 2H2O；②步驟5中蒸發(fā)濃縮CuCl2溶液時(shí)，要滴加濃鹽酸，是因?yàn)镃uCl2是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，在溶液中可以發(fā)生水解反應(yīng)： CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl，滴加濃鹽酸，就可以抑制水解。③步驟4中洗滌沉淀的操作為向漏斗中加少量蒸餾水(水)至沒(méi)過(guò)沉淀，待水濾干后重復(fù)操作2～3次。④步驟3中可選用的“試劑1”是既可以消耗H+同時(shí)又不引入雜質(zhì)離子的物質(zhì)，可以是CuO[或Cu(OH)2] ，pH=4,c(OH-)=10-10mol/L;由于Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38，所以c(Fe3+)·c3(OH-)=4×10-38; c(Fe3+)·c3(OH-)=4×10-38÷10-30=4×10-8mol/L。

考點(diǎn)：考查Cu的制備方法的比較、電子轉(zhuǎn)移、離子方程式的書(shū)寫(xiě)、鹽的水解、沉淀的洗滌、陳的容積平衡的知識(shí)。