题目内容
(15分)工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体:
(1)在步骤a中,还需要通入氧气和水,发生反应的化学方程式是
。
(2)在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,根据下表数据,溶液的pH应保持在 范围。若调节溶液的pH=4,此时,溶液中c (Fe3+) = 。[已知该条件下,Fe(OH)3的KSP= 4.0×10-36 ]
(3)不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。
(4)进行蒸发浓缩时,要加适量的硝酸以保持溶液一定的c(H+),其目的是(结合离子方程式简要说明) 。
(5)工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜,电镀时阴极的电极反应式是 。
(1) 4NO+3O2+2H2O =4HNO3(分两步写也给分) (3分)
(2)3.2 ~ 4.7 4.0×10-6 mol· L-1 (各2分)
(3)加水会将溶液稀释,不利于将滤液蒸发浓缩 (2分)
(4)由于Cu2+发生水解:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸可以抑制硝酸铜的水解 (3分)
(5)Cu2++2e—=Cu (3分)
解析
(选修—化学与技术)(15分)
(1)工业上以粗铜为原料采取如图1所示流程制备硝酸铜晶体:
①在步骤a中,还需要通入氧气和水,其目的是 。
②在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,根据下表数据,溶液的pH值应保持在 范围。调节pH值时,可以向溶液中加入的试剂是( )
(a) NaOH溶液 (b) 氨水 (c) Cu(OH)2 (d) CuO
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH |
Fe3+ Cu2+ | 1.9 4.7 | 3.2 6.7 |
③在操作Ⅰ之前,对滤液用HNO3调节pH值至1,其目的是(结合离子方程式说明) 。
④从滤液中制取硝酸铜晶体的操作Ⅰ的具体步骤是 。
(2)图2是某小组学生查阅资料后所绘出的硝酸铜晶体[Cu(NO3)2nH2O]的溶解度曲线(温度在300C左右对应不同的晶体),下列说法正确的是( )
(a) A点时的溶液为不饱和溶液
(b) B点时两种晶体可以共存
(c)按上述流程最终得到的晶体一定是Cu(NO3)2 3H2O
(d) 若将C点时的溶液降温至300C以下,可以析出Cu(NO3)2 6H2O晶体
(1)工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体:
①在步骤a中,还需要通入氧气和水,其目的是 。
②在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,根据下表数据,溶液的pH应保持在 范围。
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH |
Fe3+ Cu2+ | 1.9 4.7 | 3.2 6.7 |
不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。
③进行蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH=1,其目的是(结合离子方程式说明) 。
(2)工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜,电镀时阴极的电极反应式是 。
(3)图-2是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体[ Cu(NO3)2·nH2O ]的溶解度曲线(温度在30℃前后对应不同的晶体),下列说法正确的是 (填字母)。
a. A点时的溶液为不饱和溶液
b. B点时两种晶体可以共存
c. 按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O
d. 若将C点时的溶液降温至30℃以下,可以析出Cu(NO3)2·6H2O晶体