铜元素位于元素周期表第                周期、第                族。

四 ；Ⅰ$\\rm B$

铜是$\rm 29$号元素，其核外电子排布为$\rm [Ar]3d^{10}4s^{1}$，根据元素周期表的结构，电子层数等于周期数，铜有$\rm 4$个电子层，所以位于第四周期；其价电子构型为$\rm 3d^{10}4s^{1}$，属于第Ⅰ$\rm B$族。

“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为                。

$\\rm 2CuCl_{2}+3Na_{2}CO_{3}+2H_{2}O=Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}↓+4NaCl+2NaHCO_{3}$或$\\rm 2CuCl_{2}+2Na_{2}CO_{3}+H_{2}O=Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}↓+4NaCl+CO_{2}\\uparrow $

“碱浸脱氯”时，碳酸钠与氯化铜反应生成碱式碳酸铜$\rm [Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}]$、氯化钠和碳酸氢钠，化学方程式为$\rm 2CuCl_{2}+3Na_{2}CO_{3}+2H_{2}O=Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}↓+4NaCl+2NaHCO_{3}$或$\rm 2CuCl_{2}+2Na_{2}CO_{3}+H_{2}O=Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}↓+4NaCl+CO_{2}\uparrow $。

滤渣①中，除$\rm \text{Si}{{\text{O}}_{2}}$外，主要还有                。

$\\rm PbSO_{4}$

烟道灰中的$\rm PbO$与稀$\rm H_{2}SO_{4}$反应生成$\rm PbSO_{4}$沉淀，$\rm SiO_{2}$不与稀$\rm H_{2}SO_{4}$反应，所以滤渣①中除$\rm SiO_{2}$外，还有$\rm PbSO_{4}$。

“中和除杂”步骤，调控溶液$\rm \text{pH=3}\text{.5}$左右，发生反应的离子方程式为                。

$\\rm \\text{4F}{{\\text{e}}^{3+}}+3\\text{Z}{{\\text{n}}_{2}}{{\\left( \\text{OH} \\right)}_{2}}\\text{C}{{\\text{O}}_{3}}+3{{\\text{H}}_{2}}\\text{O=4Fe(OH}{{\\text{)}}_{3}}+6\\text{Z}{{\\text{n}}^{2+}}+3\\text{C}{{\\text{O}}_{2}}\\uparrow $

“中和除杂”步骤，调控溶液$\rm pH$ $\rm =$ $\rm 3.5$左右，此时溶液中的$\rm Fe^{3+}$会水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为$\rm \text{F}{{\text{e}}^{3+}}+3{{\text{H}}_{2}}\text{O}\rightleftharpoons \text{Fe(OH}{{\text{)}}_{3}}+3{{\text{H}}^{+}}$，加入的$\rm Zn_{2}(OH)_{2}CO_{3}$与$\rm H^{+}$反应，促进$\rm Fe^{3+}$的水解平衡正向移动，$\rm \text{Z}{{\text{n}}_{2}}{{(\text{OH})}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}}+4{{\text{H}}^{+}}=2\text{Z}{{\text{n}}^{2+}}+3{{\text{H}}_{2}}\text{O+C}{{\text{O}}_{2}}\uparrow $，总离子方程式为$\rm \text{3Z}{{\text{n}}_{2}}{{\left( \text{OH} \right)}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}}+3{{\text{H}}_{2}}\text{O+4F}{{\text{e}}^{\text{3+}}}=6\text{Z}{{\text{n}}^{2+}}+3\text{C}{{\text{O}}_{2}}\uparrow +4Fe{{\left( OH \right)}_{3}}$；

“深度脱氯”时，$\rm \text{C}{{\text{l}}^{-}}$的存在使锌粉还原产生的$\rm \text{Cu}$与$\rm \text{C}{{\text{u}}^{\text{2+}}}$反应，生成能被空气氧化的$\rm \text{CuCl}$沉淀，使$\rm \text{C}{{\text{l}}^{-}}$被脱除。欲脱除$\rm \text{1.0\;\rm mol\;\rm C}{{\text{l}}^{-}}$，理论上需要锌粉                $\rm \;\rm \text{mol}$。

$\\rm 0.5$

“深度脱氯”时发生的反应为$\rm \text{Cu}+\text{C}{{\text{u}}^{2+}}+2\text{C}{{\text{l}}^{-}}=2\text{CuCl}$，从反应可知脱除$\rm 2\;\rm mol$ $\rm Cl^{-}$需要$\rm 1\;\rm mol$ $\rm Cu$，而$\rm Zn$与$\rm Cu^{2+}$反应生成$\rm Cu$的反应为$\rm \mathrm{Zn}+\mathrm{Cu}^{2+}=\mathrm{Zn}^{2+}+\mathrm{Cu}$，即生成$\rm 1\;\rm mol$ $\rm Cu$需要$\rm 1\;\rm mol$ $\rm Zn$。所以脱除$\rm 1.0\;\rm mol$ $\rm Cl^{-}$，根据反应比例关系，理论上需要锌粉$\rm 0.5\;\rm mol$。

$\rm \text{CuCl}$可以通过                $\rm ($填标号$\rm )$将其溶解，并返回到                步骤中。

$\rm a$．盐酸酸化、双氧水氧化    $\rm b$．硫酸酸化、$\rm \text{KMn}{{\text{O}}_{4}}$氧化

$\rm c$．硝酸酸化和氧化          $\rm d$．硫酸酸化、双氧水氧化

$\\rm d$； 碱浸脱氯

$\rm a$．盐酸酸化和双氧水氧化使$\rm CuCl$转化为$\rm CuCl_{2}$，而最终要获得的是硫酸锌，氯离子为杂质，不能用盐酸，$\rm a$错误；

$\rm b$．$\rm KMnO_{4}$氧化会引入$\rm Mn^{2+}$、$\rm K^{+}$等杂质离子，$\rm b$错误；

$\rm c$．硝酸酸化和氧化会引入$\rm NO_{3}^{-}$，$\rm c$错误；

$\rm d$．$\rm \text{CuCl}$能被硫酸酸化的双氧水氧化，且没有引入杂质， $\rm d$正确；

故选：$\rm d$

硫酸酸化、双氧水氧化后的溶液可以返回到碱浸脱氯步骤。

“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。

①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是                。

②“电解分离”前，需要脱氯的原因有                。

放电顺序：$\\rm C{{u}^{2+}}\\gt {{\\text{H}}^{+}}\\gt Z{{n}^{2+}}$，阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有$\\rm Cu^{2+}$，$\\rm Zn^{2+}$因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶液中，实现铜、锌的分离 若不脱氯，$\\rm Cl^{-}$在阳极被氧化生成$\\rm Cl_{2}$污染环境，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，且影响铜、锌分离效果

①“电解分离”时，放电顺序：$\rm C{{u}^{2+}}\gt {{\text{H}}^{+}}\gt Z{{n}^{2+}}$，阴极发生还原反应，阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有$\rm Cu^{2+}$（因为$\rm Cu^{2+}$会先在阴极得到电子被还原），$\rm Zn^{2+}$因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶液中，此时溶液中的$\rm H^{+}$得到电子生成$\rm H_{2}$，产生气泡，所以说明铜、锌分离已完成。

②“电解分离”前，需要脱氯是因为$\rm Cl^{-}$在阳极会被氧化生成$\rm Cl_{2}$，污染环境，采用无隔膜电解槽，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，同时$\rm Cl^{-}$存在会使锌粉还原产生的$\rm Cu$与$\rm Cu^{2+}$反应生成$\rm CuCl$沉淀，影响铜的纯度。