Question

【題目】用生產(chǎn)甲醇的廢催化劑(主要成分為ZnO和CuO,還含有少量有機雜質等)制散CuCl和ZnO的工藝流程如下：

已知用NH4Cl溶液設取時．發(fā)生的主要反應如下，

ZnO(s)+2NH4Cl(aq)Zn(NH3)2Cl2(aq)+H2O(l)K1=0.042

CuO(s)+2NH4Cl(aq)Cu(NH3)2Cl2(aq)+H2O(l)K2=0.0065

回答下列同題：

(1)預處理時,廢催化劑需進行“粉碎”的主要目的是________；步驟②中“煅燒”的目的是______________。

(2)步驟④發(fā)生反應的離子方程式為______________________________。

(3)步驟⑤加H2O稀釋的目的是____________________________________________。

(4)步驟⑥過濾、洗滌時,若要檢驗是否洗滌干凈，其實驗操作是_____________________。

(5)準確稱取mg產(chǎn)品CuCl,將其溶于稍過量的FeCl3溶液中，充分溶解后、加入適量的稀硫酸,用cmol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定至終點，消耗K2Cr2O7溶液的體積為VmL。已知滴定時Cr2O72-被還原為Cr3+，則滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為______________________；該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________;該產(chǎn)品中CuCl的質量分數(shù)為________(用含c、m、V的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 提高銅和鋅的浸取率 使其中的C、N、S等雜質被氧化而除去 2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑ 降低Cl-濃度,有利于平衡CuCl2-CuCl+Cl-正向移動,得到更多的CuCl沉淀 取最后一次洗滌過濾液于試管中,滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,說明已洗滌干凈 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 1:6 ×100%

【解析】(1)預處理時,廢催化劑需進行“粉碎”的主要目的是提高銅和鋅的浸取率；步驟②中“煅燒”的目的是使其中的C、N、S等雜質被氧化而除去；(2)步驟④碳酸鈉與硫酸銅溶液混合反應生成堿式碳酸銅和二氧化碳，發(fā)生反應的離子方程式為2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑；(3)步驟⑤加H2O稀釋的目的是降低Cl-濃度,有利于平衡CuCl2-CuCl+Cl-正向移動,得到更多的CuCl沉淀；(4)步驟⑥過濾、洗滌時,若要檢驗是否洗滌干凈，其實驗操作是取最后一次洗滌過濾液于試管中,滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,說明已洗滌干凈；(5) Cr2O72-被還原為Cr3+，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；根據(jù)反應Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知，氧化劑Cr2O72-與還原劑Fe2+的物質的量之比為1：6；氯化亞銅與氯化鐵發(fā)生反應：Fe3++CuCl＝Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，發(fā)生反應：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，反應的關系式為

6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-

6 1

n cV×10-3mol

n=6cV×10-3mol

m（CuCl）=99.5g/mol×6cV×10-3mol=0.597cVg

則樣品中CuCl的質量分數(shù)為×100%。