Question

堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料．工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺、Cl^-）制備，其制備過程如下：

Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺生成沉淀的pH如下：

物質(zhì)	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀pH	4.2	5.8	1.2
完全沉淀pH	6.7	8.3	3.2

（1）氯酸鈉的作用是

 

；濾渣的主要成分是

 

（寫化學(xué)式）．
（2）調(diào)節(jié)反應(yīng)A后溶液的pH范圍應(yīng)為

 

．可以選擇的試劑是

 

（填序號）．
a．氨水   b．稀硫酸    c．氫氧化鈉    d．碳酸銅
（3）反應(yīng)B的溫度如過高，則最終所得藍綠色產(chǎn)品中可能會出現(xiàn)的雜質(zhì)是

 

．（寫化學(xué)式）
（4）最后過濾得到的產(chǎn)品洗滌時，如何判斷產(chǎn)品已經(jīng)洗凈？

 

．
（5）將Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuCl₂溶液中得到沉淀．
①若沉淀只有CuCO₃，則相應(yīng)的離子方程式為

 

．
②若沉淀只有Cu（OH）₂，用相應(yīng)的離子方程式表示其過程

 

．
③若生成Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物（即堿式鹽）．則說明

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：根據(jù)流程可知，廢液中加入次氯酸鈉將亞鐵離子氧化成鐵離子，然后用氫氧化銅或碳酸銅調(diào)節(jié)溶液的pH生成氫氧化鐵除去鐵離子，過濾后加入碳酸鈉溶液生成堿式碳酸銅，過濾后得到堿式碳酸銅，
（1）亞鐵離子不容易除去，需要加入次氯酸鈉將亞鐵離子氧化成鐵離子，便于除去雜質(zhì)；
（2）調(diào)節(jié)PH使得鐵離子沉淀完全，而銅離子不能開始沉淀，為了不引入雜質(zhì)，最合適的堿性物質(zhì)是碳酸銅；
（3）反應(yīng)B的溫度如過高，碳酸銅和氧化銅受熱分解為氧化銅；
（4）取最后一次洗滌液設(shè)計實驗用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗是否含有氯離子設(shè)計檢驗；
（5）①Cu²⁺和CO₃^2-生成CuCO₃沉淀；
②Cu²⁺和CO₃^2-和水反應(yīng)生成Cu（OH）₂沉淀和二氧化碳；
③若生成Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物生成堿式鹽，說明二者溶解度相近；

解答： 解：根據(jù)流程可知，制備堿式碳酸銅的方法為：廢液中加入次氯酸鈉將亞鐵離子氧化成鐵離子，然后用氫氧化銅或碳酸銅調(diào)節(jié)溶液的pH生成氫氧化鐵除去鐵離子，過濾后加入碳酸鈉溶液生成堿式碳酸銅，過濾后得到堿式碳酸銅，
（1）由于沉淀氫氧化亞鐵的pH大于沉淀氫氧化鐵的pH，所以應(yīng)該把亞鐵離子氧化生成鐵離子，然后再沉淀，所以氯酸鈉的作用是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，
濾渣為鐵離子完全沉淀得到的氫氧化鐵沉淀；
故答案為：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺并最終除去；Fe（OH）₃；
（2）調(diào)節(jié)pH使得鐵離子沉淀完全，而銅離子不能開始沉淀，調(diào)節(jié)反應(yīng)A后溶液的pH范圍應(yīng)為3.2-4.2；氨水氫氧化鈉均引入雜質(zhì)離子，加入硫酸不能使pH升高，為了不引入雜質(zhì)，最合適的堿性物質(zhì)是碳酸銅，
故答案為：3.2-4.2；d；
（3）反應(yīng)B的溫度如過高，碳酸銅和氧化銅均可受熱分解生成氧化銅，故答案為：CuO；
（4）最后過濾得到的產(chǎn)品洗滌時，判斷產(chǎn)品已經(jīng)洗凈的方法問我和步驟為：取最后一次洗滌液，加入硝酸銀和稀硝酸，無沉淀生成則表明已洗滌干凈；
故答案為：取最后一次洗滌液，加入硝酸銀和稀硝酸，無沉淀生成則表明已洗滌干凈；
（5）①將Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuCl₂溶液中得到沉淀，Cu²⁺和CO₃^2-生成CuCO₃沉淀，離子方程式為：Cu²⁺+CO₃^2-=CuCO₃↓；
故答案為：Cu²⁺+CO₃^2-=CuCO₃↓；
②Cu²⁺和CO₃^2-和水發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Cu（OH）₂沉淀和二氧化碳，離子方程式為：Cu²⁺+CO₃^2-+H₂O=Cu（OH）₂↓+CO₂↑；
故答案為：Cu²⁺+CO₃^2-+H₂O=Cu（OH）₂↓+CO₂↑；
③若生成Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物生成堿式鹽，說明二者溶解度相近，既生成氫氧化銅也生成碳酸銅；
故答案為：碳酸銅于氫氧化銅的溶解度相近；

點評：本題考查了實驗探究物質(zhì)分離方法和物質(zhì)性質(zhì)的分析判斷，涉及離子反應(yīng)較多，掌握物質(zhì)性質(zhì)是關(guān)鍵，題目難度中等．