Question

19．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，其制備過程如圖圖所示．Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺生成沉淀的pH如表格所示：

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）氯酸鈉的作用是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺并最終除去；濾渣的主要成分是Fe（OH）₃（寫化學(xué)式）．
（2）反應(yīng)A后調(diào)節(jié)溶液的pH范圍應(yīng)為3.2-4.2．可以選擇的試劑是bd（填序號(hào)）．
a．氨水 　   b．氧化銅      c．氧化鎂   　d．碳酸銅      e．．稀氫氧化鈉
（3）反應(yīng)B的溫度若過高，則所得藍(lán)綠色產(chǎn)品中可能會(huì)出現(xiàn)的雜質(zhì)是CuO．（寫化學(xué)式）
（4）洗滌過濾得到的產(chǎn)品時(shí)，如何判斷產(chǎn)品已經(jīng)洗凈？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）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Cu²⁺+CO₃^2-=CuCO₃↓．
②若沉淀只有Cu（OH）₂，用相應(yīng)的離子方程式表示其過程：Cu²⁺+CO₃^2-+H₂O=Cu（OH）₂↓+CO₂↑．

Answer 1

分析 由制備流程可知，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)，最合適的物質(zhì)如CuO、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(jì)實(shí)驗(yàn)用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)是否含有氯離子設(shè)計(jì)檢驗(yàn)；
（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．

解答 解：（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，然后再轉(zhuǎn)化為沉淀，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、MgO均引入雜質(zhì)離子，為了不引入雜質(zhì)，最合適的堿性物質(zhì)是b、d，
故答案為：3.2-4.2；bd；
（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(shí)，判斷產(chǎn)品已經(jīng)洗凈的方法和步驟為：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↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高考常見題型，把握制備流程及發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意氧化還原反應(yīng)、鹽類水解及表格數(shù)據(jù)的應(yīng)用，題目難度不大．