Question

某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl₂•2H₂O的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）焙烧过程中发生的主要反应为：

      CuS+      NaCl+      O₂      CuCl₂+     Na₂SO₄．配平上述化学方程式．

（2）试剂A应选用               ．（填编号）

①NaClO        ②Cl₂       ③H₂O₂溶液      ④浓硫酸

理由是                      ．

（3）滤液B中大量含有的离子有                     ．

（4）为了获得CuCl₂•2H₂O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品．分析有关物质的溶解度曲线（如图），“趁热过滤”得到的固体是             ，“冷却结晶”过程中，析出CuCl₂•2H₂O晶体的合适温度为                    ．

Answer

（1）1；2；2；1；1；（2）①③；NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+，且溶液显碱性，能增大溶液pH使Fe3+沉淀；（3）Cu2+、Na+、Cl﹣、SO42﹣；（4）Na2SO4；35～40℃．

【解析】（1）CuS→Na2SO4 S化合价升高8，O2→Na2SO4 O化合价降低2，O2化合价降低2×2=4，根据化合价升降相等可得，CuS化学计量数为1，氧气的化学计量数为2，根据元素守恒Na2SO4化学计量数为1，NaCl化学计量数为2，CuCl2化学计量数为1，配平化学方程式为CuS+2NaCl+2O2 CuCl2+Na2SO4；

（2）NaClO、Cl2、H2O2溶液、浓硫酸均能将Fe2+氧化为Fe3+，但氯水和硫酸溶液均呈酸性，NaClO溶液呈碱性，H2O2溶液与Fe2+反应消耗H+，故可以起到调节PH的作用，

（3）经过盐酸酸浸，NaClO调节PH值，过滤掉氢氧化铁后，溶液中还有Cu2+、Na+、Cl﹣、SO42﹣；

（4）由图乙可知硫酸钠的溶解度较小而且温度较高时随温度的变化不大，为了防止氯化铜晶体的析出，必须趁热过滤，加热浓缩时会有大量的硫酸钠析出；冷却结晶时尽量保证硫酸钠不析出，而40摄氏度时硫酸钠溶解度最大，为了能析出更多的CuCl2•2H2O晶体，故适宜温度为35～40℃．

【点评】本题考查了物质的分离和提纯、离子的检验及沉淀溶解平衡，难度中等．注意除杂不能引入新的杂质，重结晶法提纯物质温度的选择是易出错点．