以黃銅礦（CuFeS2）、FeCl3和乳*[CH3CH（OH）COOH]為原料可製備有機合成催化劑CuCl和補...

問題詳情：

以黃銅礦（CuFeS2）、FeCl3和乳*[CH3CH（OH）COOH]為原料可製備有機合成催化劑CuCl和補鐵劑乳*亞鐵{[CH3CH（OH）COO]2Fe}。其主要實驗流程如下：

（1） FeCl3溶液與黃銅礦發生反應的離子方程式為______。

（2）向溶液1中加入過量鐵粉的目的是______。

（3）過濾後得到的FeCO3固體應進行洗滌，檢驗洗滌已完全的方法是______。

（4）實驗室製備乳*亞鐵的裝置如圖1所示。

①實驗前通入N2的目的是______。

②某興趣小組用KMnO4滴定法測定樣品中Fe2＋含量進而計算產品中乳*亞鐵的質量分數，結果測得產品的質量分數總是大於100%，其原因可能是______。

（5）已知：

①CuCl為白*晶體，難溶於水和乙醇，在空氣中易氧化；可與NaCl溶液反應，生成易溶於水的Na[CuCl2] 。

②Na[CuCl2]溶於水可生成CuCl，温度、pH對CuCl產率的影響如圖2、3所示。

圖2                   圖3

由CuCl（s）、S（s）混合物提純CuCl的實驗方案為：將一定量的混合物溶於飽和NaCl溶液中，過濾，______。

（實驗中須使用的試劑有：飽和NaCl溶液，0.1 mol·L－1 H2SO4、乙醇；除常用儀器外須使用的儀器有：真空乾燥箱）。

【回答】

CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－=4Fe2＋＋CuCl＋2S    除去溶液中的Fe3＋，提高產品的純度    取最後一次洗滌後的濾液，滴加***化的AgNO3溶液，若無白*沉澱，則洗滌完全    排盡裝置中的空氣，防止Fe2＋被氧化    KMnO4具有強氧化*，可將Fe2＋和乳*根離子中的羥基一同氧化    控制温度60 ℃左右，向濾液中滴加0.1 mol·L－1 H2SO4，控制溶液的pH為2.0～2.5左右，攪拌、趁熱過濾。用乙醇洗淨所得固體，置於真空乾燥箱中乾燥   

【解析】

由實驗流程可知，向黃銅礦(CuFeS2)中加入FeCl3溶液發生氧化還原反應生成FeCl2、CuCl固體和硫單質，經過濾得到固體為CuCl和S，進一步分離可得CuCl；溶液1中含有FeCl2和FeCl3，加入過量的鐵粉除去溶液中的Fe3＋得到溶液2為純度較高的FeCl2溶液，向溶液2中加入碳**溶液生成FeCO3沉澱，過濾後加乳*得到乳*亞鐵{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。

亞鐵離子容易被氧氣氧化，製備過程中應在無氧環境中進行，實驗前通入N2排盡裝置中的空氣，裝置中FeCO3和乳*發生反應制備乳*亞鐵{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。

【詳解】

(1) 由上述分析可以知道，FeCl3溶液與黃銅礦發生反應的離子方程式為CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－===4Fe2＋＋CuCl＋2S。

(2) 溶液1中含有FeCl3，向溶液1中加入過量鐵粉的目的是除去溶液中的Fe3＋，提高產品的純度。

(3)FeCO3固體會吸附溶液中的Cl-，所以檢驗洗滌已完全應檢驗是否含有Cl-，方法為：取最後一次洗滌後的濾液，滴加***化的AgNO3溶液，若無白*沉澱，則洗滌完全。

(4)①亞鐵離子容易被氧氣氧化，實驗前通入N2的目的是排盡裝置中的空氣，防止Fe2＋被氧化。

②乳*根中含有羥基，可以被**高錳*鉀溶液氧化，導致消耗高錳*鉀的增大，計算中按亞鐵離子被氧化，故計算所得乳*亞鐵的質量偏大，產品中乳*亞鐵的質量分數會大於100%， (5)根據題給信息，將一定量的混合物溶於飽和NaCl溶液中，CuCl與NaCl溶液反應，生成易溶於水的NaCuCl2，過濾後除去S；將NaCuCl2水解生成CuCl，根據温度、pH對CuCl產率的影響的曲線，應選擇温度60 ℃左右，控制溶液的pH為2.0～2.5左右，具體的*作為：過濾，控制温度60 ℃左右，向濾液中滴加0.1 mol·L－1 H2SO4，控制溶液的pH為2.0～2.5左右，攪拌、趁熱過濾。最後用乙醇洗淨所得固體，置於真空乾燥箱中乾燥。

知識點：氧化還原反應

題型：綜合題