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【题目】碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料。工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(主要成分有FeCl3、CuCl2、FeCl2)制备,其制备过程如下:

查阅资料知,通过调节溶液的酸碱性可使Cu2+,Fe2+,Fe3+生成沉淀的pH如下:

物质

Cu(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

开始沉淀pH

4.7

7.5

1.4

沉淀完全pH

6.7

14

3.7

(1)氯酸钠的作用是______________________________________

(2)调节反应A所得溶液的pH范围为_______________________

可以选择的试剂是______(填序号)。

a.氨水  b.硫酸铜  c.氢氧化铜  d.碱式碳酸铜

(3)反应B的温度要控制在60℃左右,且保持恒温,可采用的加热方法是________;若温度过高,所得蓝绿色沉淀中会有黑色固体出现,黑色固体可能是________

(4)已知滤液中含有碳酸氢钠,写出生成碱式碳酸铜的离子方程式:______________________________________________

(5)过滤得到的产品洗涤时,如何判断产品已经洗净____________________

【答案】将Fe2+氧化为Fe3+3.7~4.7c、d水浴加热CuO2Cu2++3CO32-+2H2O====Cu2(OH)2CO3+2HCO3-取最后一次洗涤液,加入硝酸银、稀硝酸溶液,无沉淀产生则表明已洗净

【解析】

(1)利用NaClO3的强氧化性,将Fe2氧化成Fe3;(2)根据表格中的数据,Fe3全部以Fe(OH)3形式沉淀出来,Cu2不能转化成沉淀;(3)控制温度为60℃时,一般采用水浴加热;(4)利用CO32的水解,进行判断;(5)注意产品表面的杂质。

(1)根据金属阳离子生成沉淀的pH,要除去Fe2+、Fe3+杂质必须先将Fe2+转变为Fe3+再调节pH,NaClO3的作用是将Fe2+转变为Fe3+

(2)要将Fe3+完全沉淀但不能将Cu2+沉淀pH应在3.7~4.7。除杂时不能引入新的杂质同时促进Fe3+的水解,a、加入氨水,引入NH4,故a错误;b、加入硫酸铜,引入SO42,故b错误;c、加入氢氧化铜,因为氢氧化铜是难溶碱,因此不能引入新杂质,且能够调节pH,故c正确;d、加入碱式碳酸铜,碱式碳酸铜不溶于水,不引入新的杂质,且能够调节pH,故d正确;

(3)控制反应温度在100℃以下可采用水浴加热法碱式碳酸铜受热易分解成黑色的CuO;

(4)由信息知反应物中有Cu2+、CO32生成物中有碱式碳酸铜再根据原子守恒和电荷守恒反应的离子方程式为2Cu2++3CO32+2H2O====Cu2(OH)2CO3+2HCO3

(5)沉淀上会吸附Na+、Cl-,故可检验Cl-。注意一定要强调最后一次,具体操作是取最后一次洗涤液加入硝酸银、稀硝酸溶液无沉淀产生则表明已洗净

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