Question

(選修—化學與技術)（15分）
（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖1所示流程制備硝酸銅晶體：

①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是                               。
②在保溫去鐵的過程中，為使Fe³⁺沉淀完全，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH值應保持在         范圍。調(diào)節(jié)pH值時，可以向溶液中加入的試劑是（  ）
(a) NaOH溶液      (b) 氨水        (c) Cu(OH)₂        (d) CuO

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+ Cu2+	1.9 4.7	3.2 6.7

③在操作Ⅰ之前，對濾液用HNO₃調(diào)節(jié)pH值至1，其目的是（結(jié)合離子方程式說明）        。
④從濾液中制取硝酸銅晶體的操作Ⅰ的具體步驟是                              。
（2）圖2是某小組學生查閱資料后所繪出的硝酸銅晶體[Cu(NO₃)₂ nH₂O]的溶解度曲線（溫度在30⁰C左右對應不同的晶體），下列說法正確的是（   ）

(a) A點時的溶液為不飽和溶液    
(b) B點時兩種晶體可以共存
(c)按上述流程最終得到的晶體一定是Cu(NO₃)₂ 3H₂O       
(d) 若將C點時的溶液降溫至30⁰C以下，可以析出Cu(NO₃)₂ 6H₂O晶體

Answer 1

（15分）
（1）①將NO_x轉(zhuǎn)化為硝酸，提高原料的利用率，減少污染物的排放。(3分)
②3.2——4.7 (2分)  (c 、d) (2分)
③由于銅離子水解：Cu²⁺+ 2H₂O?Cu(OH)₂ +2H⁺，加入HNO₃能抑制硝酸銅水解(3分)
④蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌(3分)
（2）b、d(2分)

（1）①氮的氧化物與氧氣和水反應生成硝酸，可以循環(huán)使用，減少大氣污染，所以通入氧氣和水的作用是將NO_x轉(zhuǎn)化為硝酸，提高原料的利用率，減少污染物的排放。
②根據(jù)氫氧化鐵完全沉淀時的PH和氫氧化銅開始沉淀時的PH可以確定溶液的PH應該在3.2——4.7之間。調(diào)節(jié)pH值時，可以向溶液中加入的試劑是氫氧化銅和氧化銅，若加入氫氧化鈉和氨水則銅離子也會被沉淀。
③操作1是蒸發(fā)結(jié)晶，而銅離子在水中會發(fā)生水解產(chǎn)生氫氧化銅調(diào)節(jié)PH為酸性可以抑制水解，離子方程式為 
④操作Ⅰ是蒸發(fā)結(jié)晶，操作步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。
（2）A點在溶解度曲線之上所以A點是飽和溶液； B點是兩種晶體的共存狀態(tài)，蒸發(fā)結(jié)晶得到晶體不一定是Cu(NO₃)₂ 3H₂O ；根據(jù)溶解度曲線可以得出降溫至30⁰C以下，可以析出Cu(NO₃)₂ 6H₂O晶體。所以選b、d。