以印刷線路板的堿性蝕刻廢液(主要成分為[Cu(NH3)4]Cl2)或焙燒過(guò)的銅精煉爐渣(主要成分為CuO、SiO2少量Fe2O3)為原料均能制備CuSO4?5H2O晶體。
(1)取一定量蝕刻廢液和稍過(guò)量的NaOH溶液加入到如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的三頸瓶中,在攪拌下加熱反應(yīng)并通入空氣,待產(chǎn)生大量的黑色沉淀時(shí)停止反應(yīng),趁熱過(guò)濾、洗滌,得到CuO固體;所得固體經(jīng)酸溶、結(jié)晶、過(guò)濾等操作,得到CuSO4?5H2O晶體。
①寫出用蝕刻廢液制備CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式:[Cu(NH
3)
4]Cl
2+2NaOH
CuO↓+2NaCl+4NH
3↑+H
2O
[Cu(NH
3)
4]Cl
2+2NaOH
CuO↓+2NaCl+4NH
3↑+H
2O
。
②檢驗(yàn)CuO固體是否洗凈的實(shí)驗(yàn)操作是
取最后一次洗液少量于試管中,向試管中加稀硝酸和硝酸銀,若沒(méi)有沉淀生成則洗滌干凈,若沒(méi)有沉淀生成則未洗凈
取最后一次洗液少量于試管中,向試管中加稀硝酸和硝酸銀,若沒(méi)有沉淀生成則洗滌干凈,若沒(méi)有沉淀生成則未洗凈
。
③裝置圖中裝置X的作用是 防止倒吸
防止倒吸
。
(2)以焙燒過(guò)的銅精煉爐渣為原料制備CuSO4?5H2O晶體時(shí),請(qǐng)補(bǔ)充完整相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案:取一定量焙燒過(guò)的銅精煉爐渣,加入適量1.0mol?L-1H2SO4溶解,然后逐滴加入1.0mol?L-1NaOH調(diào)解pH在3.2~4.7,然后過(guò)濾
加入適量1.0mol?L-1H2SO4溶解,然后逐滴加入1.0mol?L-1NaOH調(diào)解pH在3.2~4.7,然后過(guò)濾
,加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、晾干,得到CuSO4?5H2O晶體。
已知該實(shí)驗(yàn)中pH=3.2時(shí),F(xiàn)e3+完全沉淀;pH=4.7時(shí),Cu2+開始沉淀。
實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:1.0mol?L-1H2SO4、1.0mol?L-1HCl、1.0mol?L-1NaOH。
(3)通過(guò)下列方法測(cè)定產(chǎn)品純度:準(zhǔn)確稱取0.5000g CuSO4?5H2O樣品,加適量水溶解,轉(zhuǎn)移至碘量瓶中,加過(guò)量KI溶液并用稀H2SO4酸化,以淀粉溶液為指示劑,用0.1000mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。
測(cè)定過(guò)程中發(fā)生下列反應(yīng):2Cu2++4I-═2CuI↓+I2;2S2+I2═S4+2I-
計(jì)算CuSO4?5H2O樣品的純度(寫出計(jì)算過(guò)程):。【答案】[Cu(NH
3)
4]Cl
2+2NaOH
CuO↓+2NaCl+4NH
3↑+H
2O;取最后一次洗液少量于試管中,向試管中加稀硝酸和硝酸銀,若沒(méi)有沉淀生成則洗滌干凈,若沒(méi)有沉淀生成則未洗凈;防止倒吸;加入適量1.0mol?L
-1H
2SO
4溶解,然后逐滴加入1.0mol?L
-1NaOH調(diào)解pH在3.2~4.7,然后過(guò)濾;
×100%=99%