Question

9．如圖為用含少量鐵的廢銅渣為原料生產(chǎn)膽礬的流程：

金屬離子沉淀的pH

離子種類	開始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7

（1）寫出浸出時銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
（2）在浸出時加入稀硫酸的作用提供酸性環(huán)境，使NO₃^-氧化銅
（3）試劑b為CuO或Cu（OH）₂；濾渣c為Fe（OH）₃．
（4）取樣檢驗是為了證明沒有Fe³⁺存在，其方法是向試樣中滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象．
（5）從濾液中得到膽礬的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
（6）氣體 a 可以被循環(huán)利用，用化學(xué)方程式表示氣體 a 被循環(huán)利用的原理為2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（7）一定溫度下，硫酸銅受熱分解生成CuO、SO₂氣體、SO₃氣體和 O₂氣體，且n （SO₃）：n （SO₂）=1：2，寫出硫酸銅受熱分解的化學(xué)方程式3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑．

Answer 1

分析 廢銅渣中銅和硝酸、硫酸反應(yīng)方程式為3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O，廢銅渣中鐵也發(fā)生類似反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH目的是使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，為不引入新雜質(zhì)，故試劑b用CuO或Cu（OH）₂，濾渣C為氫氧化鐵，濾液中含硫酸銅；通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出硫酸銅晶體．
（1）銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO氣體；
（2）硝酸根離子在酸性條件下由有氧化性，稀硫酸的作用是提供酸性作用，使NO₃^-氧化銅；
（3）調(diào)節(jié)pH目的是使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，為不引入新雜質(zhì)，故試劑b用CuO或Cu（OH）₂，濾渣C為氫氧化鐵；
（4）用KSCN溶液檢驗鐵離子是否存在；
（5）通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出硫酸銅晶體；
（6）氣體a為NO，NO與水反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸；
（7）硫酸銅受熱分解生成CuO、SO₂氣體、SO₃氣體和 O₂氣體，且n （SO₃）：n （SO₂）=1：2，根據(jù)質(zhì)量守恒可寫．

解答 解：（1）銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）硝酸根離子在酸性條件下由有氧化性，稀硫酸的作用是提供酸性作用，使NO₃^-氧化銅，故答案為：提供酸性環(huán)境，使NO₃^-氧化銅；
（3）調(diào)節(jié)pH目的是使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，為不引入新雜質(zhì)，故試劑b用CuO或Cu（OH）₂，濾渣C為氫氧化鐵；
故答案為：CuO或Cu（OH）₂；Fe（OH）₃；
（4）向試樣中滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，說明溶液中不含鐵離子；
故答案為：向試樣中滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象；
（5）硫酸銅濾液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾硫酸銅晶體；
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；
（6）氣體 a 為NO氣體，可以被循環(huán)利用，原理為2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（7）硫酸銅受熱分解生成CuO、SO₂氣體、SO₃氣體和 O₂氣體，且n （SO₃）：n （SO₂）=1：2，化學(xué)方程式為3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑，
故答案為：3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑．

點評 本題考查學(xué)生對工藝流程的理解、氮元素的有關(guān)氧化物的轉(zhuǎn)化、離子檢驗、物質(zhì)分離提純等基本操作，難度中等，要求學(xué)生要有扎實的實驗基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用信息、基礎(chǔ)知識解決問題的能力．