Question

【题目】以铜片（含少量杂质铁）为原料制取Cu(NO3)2溶液的实验流程如图：

（1）“酸洗”的目的是除去铜片表面难溶的Cu2(OH)2SO4，写出“酸洗”时反应的离子方程式：___。

（2）“水洗”后检验铜片表面是否洗涤干净的方法是___。

（3）“酸溶”时的装置如图所示，烧杯内所发生的反应为：

NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O

2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O

①“酸溶”时为防止反应过于剧烈，可以采取的方法有___和___。

②通入空气的作用是___、___。

（4）“调节pH=3~4，并保温３个小时”的目的是___。

（5）烧杯中所得溶液经多步处理得到NaNO3固体。设计以烧杯中所得溶液为原料，制取NaNO3固体的实验方案：___。

[已知3NaNO2＋2HNO3=3NaNO3＋2NO↑＋H2O；NaNO3的溶解度随温度变化如图所示。实验中必须使用的试剂：硝酸和NaOH溶液]。

Answer 1

【答案】Cu2(OH)2SO4＋2H+=2Cu2++SO42-+2H2O 取最后一次所得水洗液，向其中加入足量盐酸，再加入氯化钡溶液，若无沉淀生成，则铜片已洗涤干净 降低反应的温度 缓慢（分批次）滴入硝酸 将部分NO转化为NO2 将NO、NO2鼓入烧杯，使其能被NaOH溶液吸收 将溶液中的Fe3＋充分水解转化为Fe(OH)3沉淀 向所得溶液中滴加硝酸，搅拌使其充分反应，同时鼓入空气并用NaOH溶液吸收所得混合气体，待溶液中无气泡产生，停止滴加，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到NaNO3固体

【解析】

铜片用硝酸酸洗，洗去铜片表面难溶的Cu2(OH)2SO4，水洗去可溶性离子，再加硝酸进行酸溶，铜片溶解，得到大量的硝酸铜和杂质硝酸铁，调节pH=3~4，并保温3个小时，促进Fe3＋水解，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，过滤得到硝酸铜的水溶液。

（1）“酸洗”的目的是除去铜片表面难溶的Cu2(OH)2SO4，“酸洗”时反应的离子方程式：Cu2(OH)2SO4＋2H+=2Cu2++SO42-+2H2O；

（2）“水洗”去除铜片表面可溶性离子，“水洗”后检验铜片表面是否洗涤干净方法是：取最后一次所得水洗液，向其中加入足量盐酸，再加入氯化钡溶液，若无沉淀生成，则铜片已洗涤干净；

（3）①“酸溶”时为防止反应过于剧烈，减缓反应速率，可以采取的措施有适当降低反应温度、缓慢滴加硝酸溶液；

②通入氧气，可以把部分NO和NO2转化为硝酸，从而减少硝酸的用量，同时可以将装置内剩余的NO和NO2转移到烧杯内进行尾气吸收，故通入空气的作用是：部分NO和NO2转化为硝酸，从而减少硝酸的用量；将NO和NO2转移到烧杯内进行尾气吸收；

（4）调节pH=3~4，并保温3个小时，为了促进Fe3＋水解，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀；

（5）烧杯中所得溶液含有NaNO2和NaNO3，要完全转化为NaNO3，NaNO2需要加入硝酸进行转化，在此过程中有NO气体，防止该气体逸出，同时鼓入空气并用NaOH溶液吸收所得混合气体，待溶液中无气泡产生，停止滴加，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到NaNO3固体。