Question

【題目】堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]是一種用途廣泛的化工原料。工業(yè)上可用電子工業(yè)中刻蝕線路板的酸性廢液(主要成分有FeCl3、CuCl2、FeCl2)制備,其制備過程如下：

查閱資料知,通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性可使Cu2+,Fe2+,Fe3+生成沉淀的pH如下：

物質(zhì)	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
開始沉淀pH	4.7	7.5	1.4
沉淀完全pH	6.7	14	3.7

(1)氯酸鈉的作用是______________________________________。

(2)調(diào)節(jié)反應(yīng)A所得溶液的pH范圍為_______________________，

可以選擇的試劑是______(填序號(hào))。

a.氨水　 b.硫酸銅　 c.氫氧化銅　 d.堿式碳酸銅

(3)反應(yīng)B的溫度要控制在60℃左右,且保持恒溫,可采用的加熱方法是________;若溫度過高,所得藍(lán)綠色沉淀中會(huì)有黑色固體出現(xiàn),黑色固體可能是________。

(4)已知濾液中含有碳酸氫鈉,寫出生成堿式碳酸銅的離子方程式：______________________________________________。

(5)過濾得到的產(chǎn)品洗滌時(shí),如何判斷產(chǎn)品已經(jīng)洗凈____________________。

Answer 1

【答案】將Fe2+氧化為Fe3+3.7～4.7c、d水浴加熱CuO2Cu2++3CO32-+2H2O====Cu2(OH)2CO3+2HCO3-取最后一次洗滌液,加入硝酸銀、稀硝酸溶液,無(wú)沉淀產(chǎn)生則表明已洗凈

【解析】

（1）利用NaClO3的強(qiáng)氧化性，將Fe2＋氧化成Fe3＋；（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，Fe3＋全部以Fe(OH)3形式沉淀出來(lái)，Cu2＋不能轉(zhuǎn)化成沉淀；（3）控制溫度為60℃時(shí)，一般采用水浴加熱；（4）利用CO32－的水解，進(jìn)行判斷；（5）注意產(chǎn)品表面的雜質(zhì)。

（1）根據(jù)金屬陽(yáng)離子生成沉淀的pH，要除去Fe2+、Fe3+雜質(zhì)，必須先將Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Fe3+，再調(diào)節(jié)pH,故NaClO3的作用是將Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Fe3+；

（2）要將Fe3+完全沉淀，但不能將Cu2+沉淀，故pH應(yīng)在3.7～4.7。除雜時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)，同時(shí)促進(jìn)Fe3+的水解，a、加入氨水，引入NH4＋，故a錯(cuò)誤；b、加入硫酸銅，引入SO42－，故b錯(cuò)誤；c、加入氫氧化銅，因?yàn)闅溲趸�銅是難溶堿，因此不能引入新雜質(zhì)，且能夠調(diào)節(jié)pH，故c正確；d、加入堿式碳酸銅，堿式碳酸銅不溶于水，不引入新的雜質(zhì)，且能夠調(diào)節(jié)pH，故d正確；

（3）控制反應(yīng)溫度在100℃以下，可采用水浴加熱法；堿式碳酸銅受熱易分解成黑色的CuO；

（4）由信息知，反應(yīng)物中有Cu2+、CO32－生成物中有堿式碳酸銅，再根據(jù)原子守恒和電荷守恒，反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++3CO32－+2H2O====Cu2(OH)2CO3+2HCO3－；

（5）沉淀上會(huì)吸附Na+、Cl-等,故可檢驗(yàn)Cl-。注意一定要強(qiáng)調(diào)“最后一次”，具體操作是取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸溶液，無(wú)沉淀產(chǎn)生則表明已洗凈。