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（主要含有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺、Cl^-）制備，其制備過(guò)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(kāi)始沉淀pH	4.2	5.8	1.2
完全沉淀pH	6.7	8.3	3.2

（1）濾渣的主要成分是

 

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

 

．選擇的試劑最合適的是

 

（填序號(hào)）．
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(guò)高，則所得藍(lán)綠色產(chǎn)品中可能會(huì)出現(xiàn)的雜質(zhì)是

 

．
（4）將Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuCl₂溶液中得到沉淀．用相應(yīng)的離子方程式表示：
①沉淀只有CuCO₃：

 

；
②沉淀只有Cu（OH）₂ 且放出氣泡：

 

．
（5）堿式碳酸銅的組成可表示為：aCuCO₃?bCu（OH）₂?cH₂O．要測(cè)定其組成，甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中需要如下五個(gè)步驟：①稱量樣品的質(zhì)量；②高溫分解；③測(cè)出CO₂的質(zhì)量；④測(cè)出水蒸汽的質(zhì)量；⑤稱量CuO的質(zhì)量．而乙同學(xué)認(rèn)為除步驟②外，實(shí)驗(yàn)只需測(cè)定四個(gè)量中的三個(gè)即可，則合理的組合為

 

（填序號(hào)，寫(xiě)一組即可）．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：由流程圖可知：刻蝕廢液加入NaClO₃把亞鐵離子氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)PH除掉鐵離子，濾渣為Fe（OH）₃，向CuCl₂溶液中加入碳酸鈉固體，過(guò)濾得到堿式碳酸銅．
（1）濾渣為Fe³⁺完全沉淀得到的氫氧化鐵沉淀；
（2）調(diào)節(jié)PH使得鐵離子沉淀完全，而銅離子不能開(kāi)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(guò)高，碳酸銅和氧化銅受熱分解為氧化銅；
（4）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；
（5）樣品的總質(zhì)量必須稱稱量，aCuCO₃?bCu（OH）₂?cH₂O包括的三部分，知道其中兩部分的數(shù)據(jù)，另一部分的數(shù)據(jù)可由樣品的質(zhì)量和已知兩部分的質(zhì)量求得．

解答： 解：由流程圖可知：刻蝕廢液加入NaClO₃把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，調(diào)節(jié)pH除掉鐵離子，濾渣為Fe（OH）₃，向CuCl₂溶液中加入碳酸鈉固體，過(guò)濾得到堿式碳酸銅．
（1）濾渣為鐵離子完全沉淀得到的氫氧化鐵沉淀，故答案為：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(kāi)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(guò)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）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↓，Cu²⁺和CO₃^2-和水反應(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：①Cu²⁺+CO₃^2-=CuCO₃↓；②Cu²⁺+CO₃^2-+H₂O=Cu（OH）₂↓+CO₂↑；
（5）堿式碳酸銅的組成可表示為：aCuCO₃?bCu（OH）₂?cH₂O．分解產(chǎn)物有三部分組成：二氧化碳、CuO、水，要測(cè)定其組成，步驟①稱量樣品的質(zhì)量必須知道，步驟③測(cè)出CO₂的質(zhì)量④測(cè)出水蒸汽的質(zhì)量⑤稱量CuO的質(zhì)量三個(gè)數(shù)據(jù)知道其中的任意兩個(gè)即可，另一部分的數(shù)據(jù)可由樣品的質(zhì)量和已知兩部分的質(zhì)量求得，
故答案為：①③④（或①③⑤、①④⑤）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)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，（5）是難點(diǎn)，題目難度中等．