Question

【題目】黃銅礦(CuFeS2)是重要的礦藏，以黃銅礦為原料生產堿式氯化銅和鐵紅(氧化鐵)顏料的工藝流程如圖所示。

（1）反應Ⅰ的離子方程式為_____________，該反應的氧化劑是________________。

（2）反應Ⅱ的離子方程式為_________________________。

（3）反應Ⅵ是在45~50℃的條件下進行的，寫出該反應的化學方程式：__________________。

（4）堿式氯化銅有多種組成，可表示為Cua(OH)bClc·xH2O，為測定某堿式氯化銅的組成，某實驗小組進行下列實驗：

①稱取樣品9.30g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A；

②取25.00mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得到AgCl固體1.435g；

③另取25.00mL溶液A，調節pH為4~5，用濃度為0.40mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)標準溶液滴定Cu2+(離子方程式為Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+)，滴定至終點，消耗標準溶液50.00mL。通過計算確定該樣品的化學式為___________(填化學式)。

Answer 1

【答案】 CuFeS2+3Fe3++Cl-=4Fe2++CuCl+2S FeCl3(或Fe3+) ， CuFeS2 Fe2++2HCO3-= FeCO3+H2O+CO2↑ 4 CuCl +O2+8H2O 2[Cu2(OH)2Cl2·3H2O] Cu2((OH)3Cl·H2O

【解析】（1）. 由反應流程可知，反應Ⅰ的反應物是CuFeS2和FeCl3，產物有CuCl和S，結合反應II可知，反應I生成的產物有Fe2＋，則根據得失電子守恒和原子守恒，反應I的離子方程式為：CuFeS2+3Fe3++Cl-=4Fe2++CuCl+2S，在該反應中，鐵元素和銅元素的化合價降低，所以氧化劑是FeCl3(或Fe3+) 、CuFeS2，故答案為：CuFeS2+3Fe3++Cl-=4Fe2++CuCl+2S；FeCl3(或Fe3+) 、CuFeS2；

（2）.根據（1）的分析并結合流程圖可知，反應Ⅱ中反應物是Fe2＋和HCO3－，產物為碳酸亞鐵，該反應的離子方程式為： Fe2++2HCO3-= FeCO3+H2O+CO2↑，故答案為： Fe2++2HCO3-= FeCO3+H2O+CO2↑；

（3）.反應Ⅵ是在45~50 ℃的條件下進行的，根據流程圖可知，該反應的反應物是CuCl、H2O和O2，產物是Cu2(OH)2Cl2·3H2O，在該反應中，銅元素的化合價升高，CuCl是還原劑，O2是氧化劑，則根據得失電子守恒和原子守恒，反應VI的化學方程式為：4 CuCl +O2+8H2O 2[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]，故答案為：4 CuCl +O2+8H2O 2[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]；

（4）.由實驗②可求出：n(Cl)=n(AgCl)×=×=0.04mol，由實驗③并結合反應Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+可求出：n(Cu2+)=n(EDTA)×=0.40mol·L-1×0.05000 L×=0.08 mol，根據化合物中電荷守恒得：n(OH)=2n(Cu2+)n(Cl)=2×0.08mol0.04 mol=0.12 mol，則m(Cl)=0.04 mol×35.5 g/mol=1.42 g，m(Cu2+)=0.08 mol×64 g/mol=5.12 g，m(OH)=0.12 mol×17 g/mol=2.04 g，所以n(H2O)=(9.30g1.42g5.12g2.04g)÷18g/mol=0.04 mol，則a:b:c:x=n(Cu2+):n(OH):n(Cl):n(H2O)=2:3:1:1，即化學式為Cu2((OH)3Cl·H2O，故答案為：Cu2((OH)3Cl·H2O。