Question

【题目】某学习小组以电路板刻蚀液（含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+）为原料制备纳米Cu20，制备流程如下：

已知：①Cu2O在潮湿的空气中会慢慢氧化生成CuO，也易被还原为Cu; Cu2O不溶于水，极易溶于碱性溶液；Cu2O+2H+ =Cu2++Cu+H2O。

②生成Cu2O的反应：4Cu(OH)2+N2H4H2O=2Cu2O+N2↑+7H2O

请回答：

（1）步骤II，写出生成CuR2反应的离子方程式：____________________________

（2）步骤II，需对水层多次萃取并合并萃取液的目的是___________________________

（3）步骤III，反萃取剂为_____________

（4）步骤IV，①制备纳米Cu2O时，控制溶液的pH为5的原因是_______________

A. B. C.

②从溶液中分离出纳米Cu2O采用离心法，下列方法也可分离Cu2O的是_________

③Cu2O干燥的方法是_________________

（5）为测定产品中Cu2O的含量，称取3.960g产品于锥形瓶中，加入30mL硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液（足量），充分反应后用0.2000 mol·L－1标准KMnO4溶液滴定，重复2～3次，平均消耗KMnO4溶液50.00mL。

①产品中Cu2O的质量分数为_______

②若无操作误差，测定结果总是偏高的原因是_____

Answer 1

【答案】Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 提高铜离子的萃取率，提高原料利用率 稀硫酸 pH太小氧化亚铜会发生歧化反应，pH太大，氧化亚铜会溶解 C 真空干燥 90.90% 制备氧化亚铜时，氧化亚铜被肼还原，产品中含有铜粉，测定结果均增大

【解析】

刻蚀液（含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+）加入过量的氨水，形成铜氨溶液，同时生成氢氧化亚铁和氢氧化铁沉淀，铜氨溶液中加入有机溶液得到CuR2，再反萃取剂条件下生成硫酸铜溶液。

（1）步骤II，铜氨溶液和RH的有机溶液反应生成氨气和氯化铵和CuR2，离子方程式为：Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2；

（2）需要对水层多次萃取并合并萃取液是能提高铜离子的萃取率，提高原料利用率；

（3）通过前后的物质分析，反萃取剂提供硫酸根离子和氢离子，故为稀硫酸；

（4）①从信息分析，氧化亚铜在酸性强的溶液中会发生歧化反应，但碱性强的溶液中氧化亚铜会溶解。故答案为：pH太小氧化亚铜会发生歧化反应，pH太大，氧化亚铜会溶解；

②纳米Cu2O不能通过半透膜，所以可以选择C进行分离。

③因为Cu2O在潮湿的空气中会慢慢氧化生成CuO，也易被还原为Cu，所以选择真空干燥；

（5）①根据得失电子分析关系式有5Cu2O---2KMnO4，高锰酸钾的物质的量为0.200 0 moI.L-1×0.05L=0.01mol，则氧化亚铜的物质的量为0.025mol，质量分数为=90.90%；

②制备氧化亚铜时，肼具有还原性，氧化亚铜被肼还原，产品中含有铜粉，测定结果均增大。