Question

资料显示:在一定条件下黄铵铁钒在pH=0.5～2.5范围内均能稳定存在，工业上用酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下：

根据题意完成下列问题：
（1）步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是           (填离子符号)。
（2）在步骤（iii）发生的反应中，加入少量MnO₂的作用是                             
（3）步骤（iv）除去杂质的离子方程式可表示为                                   
（4）实验室模拟碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]的制备，向大试管中加入碳酸钠溶液和硫酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4 mol／L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。根据上述碱式碳酸铜的制备方法，请完成以下问题：
①过滤后洗涤的目的是什么                   ；简述如何洗涤沉淀                                                           
②若实验得到a g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到b g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是                                  　

Answer 1

(14分)
（1）HCO₃^-（2分）
（2）将溶液中Fe²⁺转变为Fe³⁺  (2分)
（3）（3分）
（4）①除去沉淀表面吸附的Na⁺和SO₄^2-（2分）；沿着玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好浸没沉淀，让蒸馏水流尽后，重复2~3次即可。（2分）
② （3分）

解析试题分析：
（1）流程图中可以看出铜矿在过量硫酸的作用下溶解，溶液呈强酸性，NH₄HCO₃中HCO₃^-+H⁺=CO₂+H₂O；
（2）根据工艺流程图中可以看出黄铵铁钒中为Fe³⁺，在ⅱ、ⅲ、ⅳ中一定有氧化剂，故MnO₂将溶液中Fe²⁺转变为Fe³⁺；
（3）从ⅳ溶液离子和产物分析得到；
（4）结合题中信息，①洗涤的目的是除去沉淀表面吸附的Na⁺和SO₄^2-。
②设Cu₂(OH)₂CO₃质量为Xg，
Cu₂(OH)₂CO₃2CuO+CO₂↑+H₂O↑，由差量法可得
222g                           △m=62g
Xg                          （a-b）g
Xg=g，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是。
考点：本题以工艺流程为基础，考查元素及化合物、化学实验基本操作等相关知识。