Question

【題目】堿式碳酸銅和氯氣都是用途廣泛的化工原料。

（1）工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl）制備堿式碳酸銅，其制備過(guò)程如下：

已知：Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下：

物質(zhì)	Cu(OH)2	Fe (OH)2	Fe (OH)3
開(kāi)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 ；

②反應(yīng)A后調(diào)節(jié)溶液的pH范圍應(yīng)為 。

③第一次過(guò)濾得到的產(chǎn)品洗滌時(shí)，如何判斷已經(jīng)洗凈？ 。

④造成藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是 。

（2）某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)。

①實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，所用儀器需要檢漏的有 。

②若C中品紅溶液褪色，能否證明氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有漂白性，說(shuō)明原因 。此時(shí)B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________ _____。

③寫(xiě)出A溶液中具有強(qiáng)氧化性微粒的化學(xué)式 。若向A溶液中加入NaHCO3粉末，會(huì)觀察到的現(xiàn)象是 。

Answer 1

【答案】（1）①將Fe2+氧化成Fe3+并最終除去。②3.2－4.2。

③取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸，無(wú)沉淀生成則表明已洗滌干凈。

④反應(yīng)B的溫度過(guò)高。

（2）①分液漏斗

②不能證明，因?yàn)?/span>Cl2也有氧化性，此實(shí)驗(yàn)無(wú)法確定是Cl2還是HClO漂白。

2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2

③ Cl2HClO ClO-有無(wú)色氣體產(chǎn)生

【解析】

試題（1）該化學(xué)工藝流程的目的用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl）制備堿式碳酸銅。必須除去廢液Fe2+、Fe3+，結(jié)合題給數(shù)據(jù)分析，需先將Fe2+氧化為Fe3+才能與Cu2+分離開(kāi)。由題給流程圖分析，刻蝕廢液加入氯酸鈉經(jīng)反應(yīng)A將Fe2+氧化為Fe3+，結(jié)合題給數(shù)據(jù)知加入試劑調(diào)節(jié)pH至3.2－4.2，Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀經(jīng)過(guò)濾除去，濾液中加入碳酸鈉經(jīng)反應(yīng)B生成堿式碳酸銅，過(guò)濾得產(chǎn)品。①由上述分析知，氯酸鈉的作用是將Fe2+氧化成Fe3+并最終除去；②反應(yīng)A后調(diào)節(jié)溶液的pH的目的是將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去，pH范圍應(yīng)為3.2－4.2；③第一次過(guò)濾得到的產(chǎn)品為氫氧化鐵，表面含有氯離子等雜質(zhì)離子。洗滌時(shí)，判斷已經(jīng)洗凈的方法是取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸，無(wú)沉淀生成則表明已洗滌干凈；④堿式碳酸銅受熱分解生成氧化銅，造成藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是反應(yīng)B的溫度過(guò)高。（2）① 實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣為固液加熱制氣體的裝置，所用儀器需要檢漏的有分液漏斗；② 若C中品紅溶液褪色，不能證明氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有漂白性，原因是 因?yàn)?/span>Cl2也有氧化性，此實(shí)驗(yàn)無(wú)法確定是Cl2還是HClO漂白；C中品紅溶液褪色，說(shuō)明裝置B中氯氣已過(guò)量，此時(shí)B裝置中亞鐵離子和溴離子均已被氧化，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2 ；③ 氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，次氯酸為弱酸，則A溶液中具有強(qiáng)氧化性微粒的化學(xué)式Cl2 HClO ClO- ；若向A溶液中加入NaHCO3粉末，鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，會(huì)觀察到的現(xiàn)象是有無(wú)色氣體產(chǎn)生。