题目内容

10．碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料．工业上可用酸性刻蚀废液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-）制备，其制备过程如下：

Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下：
物质Cu（OH）2Fe （OH）2Fe （OH）3
开始沉淀pH4.25.81.2
完全沉淀pH6.78.33.2
（1）氯酸钠的作用是将Fe2+氧化成Fe3+并最终除去；滤渣的主要成分是Fe（OH）3（写化学式）．
（2）调节反应A后溶液的pH范围应为3.2-4.2．可以选择的试剂是d（填序号）．
a．氨水    b．稀硫酸    c．氢氧化钠    d．碳酸铜
（3）反应B的温度如过高，则所得蓝绿色产品中可能会出现的杂质是CuO ．（写化学式）
（4）过滤得到的产品洗涤时，如何判断产品已经洗净？取最后一次洗涤液，加入硝酸银和稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净，其它合理答案也给分．
（5）将Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀．
①若沉淀只有CuCO3，则相应的离子方程式为Cu2++CO32-=CuCO3↓
②若沉淀只有Cu（OH）2，用相应的离子方程式表示其过程Cu2++CO32-+H2O=Cu（OH）2↓+CO2↑
③若生成Cu（OH）2和CuCO3的混合物（即碱式盐）．则说明碳酸铜于氢氧化铜的溶解度相近
（6）碱式碳酸铜组成可表示为：aCuCO3•bCu（OH）2•cH2O，现通过下列方案测定其组成．步骤如下：
①称量样品；②高温分解；③测出CO2的质量；④测出水蒸汽的质量；⑤称量CuO．
请对上述测定方案作出评价．①称量样品的质量必须知道，③测出CO2的质量④测出水蒸汽的质量⑤称量CuO的质量三个数据知道其中的任意两个即可，另一部分的数据可由样品的质量和已知两部分的质量求得．．

分析 根据流程可知，废液中加入次氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，然后用氢氧化铜或碳酸铜调节溶液的pH生成氢氧化铁除去铁离子，过滤后加入碳酸钠溶液生成碱式碳酸铜，过滤后得到碱式碳酸铜，
（1）亚铁离子不容易除去，需要加入次氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，便于除去杂质；
（2）调节PH使得铁离子沉淀完全，而铜离子不能开始沉淀，为了不引入杂质，最合适的碱性物质是碳酸铜；
（3）反应B的温度如过高，碳酸铜和氧化铜受热分解为氧化铜；
（4）取最后一次洗涤液设计实验用硝酸酸化的硝酸银溶液检验是否含有氯离子设计检验；
（5）①Cu2+和CO32-生成CuCO3沉淀；
②Cu2+和CO32-和水反应生成Cu（OH）2沉淀和二氧化碳；
③若生成Cu（OH）2和CuCO3的混合物生成碱式盐，说明二者溶解度相近；
（6）样品的总质量必须称称量，aCuCO3•bCu（OH）2•cH2O包括的三部分，知道其中两部分的数据，另一部分的数据可由样品的质量和已知两部分的质量求得．

解答 解：根据流程可知，制备碱式碳酸铜的方法为：废液中加入次氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，然后用氢氧化铜或碳酸铜调节溶液的pH生成氢氧化铁除去铁离子，过滤后加入碳酸钠溶液生成碱式碳酸铜，过滤后得到碱式碳酸铜，
（1）由于沉淀氢氧化亚铁的pH大于沉淀氢氧化铁的pH，所以应该把亚铁离子氧化生成铁离子，然后再沉淀，所以氯酸钠的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，
滤渣为铁离子完全沉淀得到的氢氧化铁沉淀；
故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+并最终除去；Fe（OH）3；
（2）调节pH使得铁离子沉淀完全，而铜离子不能开始沉淀，调节反应A后溶液的pH范围应为3.2-4.2；氨水氢氧化钠均引入杂质离子，加入硫酸不能使pH升高，为了不引入杂质，最合适的碱性物质是碳酸铜，
故答案为：3.2-4.2；d；
（3）反应B的温度如过高，碳酸铜和氧化铜均可受热分解生成氧化铜，
故答案为：CuO；
（4）最后过滤得到的产品洗涤时，判断产品已经洗净的方法和步骤为：取最后一次洗涤液，加入硝酸银和稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净；
故答案为：取最后一次洗涤液，加入硝酸银和稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净，其它合理答案也给分；
（5）①将Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀，Cu2+和CO32-生成CuCO3沉淀，离子方程式为：Cu2++CO32-=CuCO3↓；
故答案为：Cu2++CO32-=CuCO3↓；
②Cu2+和CO32-和水发生双水解反应生成Cu（OH）2沉淀和二氧化碳，离子方程式为：Cu2++CO32-+H2O=Cu（OH）2↓+CO2↑；
故答案为：Cu2++CO32-+H2O=Cu（OH）2↓+CO2↑；
③若生成Cu（OH）2和CuCO3的混合物生成碱式盐，说明二者溶解度相近，既生成氢氧化铜也生成碳酸铜；
故答案为：碳酸铜于氢氧化铜的溶解度相近；
（6）碱式碳酸铜的组成可表示为：aCuCO3•bCu（OH）2•cH2O．分解产物有三部分组成：二氧化碳、CuO、水，要测定其组成，①称量样品的质量必须知道，③测出CO2的质量④测出水蒸汽的质量⑤称量CuO的质量三个数据知道其中的任意两个即可，另一部分的数据可由样品的质量和已知两部分的质量求得，
故答案为：①称量样品的质量必须知道，③测出CO2的质量④测出水蒸汽的质量⑤称量CuO的质量三个数据知道其中的任意两个即可，另一部分的数据可由样品的质量和已知两部分的质量求得．

点评 本题考查了实验探究物质分离方法和物质性质的分析判断，涉及离子反应较多，掌握物质性质是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．已知有反应：2A（g）+B（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$3C（g）；△H＜0，在恒容的密闭容器中，通入A和B气体，反应达到平衡后，若仅改变图中x的值，则y随x变化趋势合理的是（　　）
选项XY 
A温度容器内混合气体的密度
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A．AB．BC．CD．D
1．取20.00mL 0.50mol•L-1NaOH溶液，恰好将未知浓度的H2SO4溶液20.00mL滴定至终点，下列说法正确的是（　　）
A．该实验不需要指示剂
B．用量筒量取上述硫酸的体积
C．H2SO4的浓度为1.00 mol•L-1
D．参加反应的H+和OH-的物质的量相等
18．在2L的密闭容器中，充入2molSO2和2molO2，在一定条件下发生反应：2SO2+O2?2SO3，当反应进行了10s时，测得SO3的物质的量为0.8mol，求：
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（2）SO2的转化率．
5．已知反应：
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②稀溶液中，H+（aq）+OHˉ（aq）═H2O（l）；△H=-57.3kJ/mol．
下列结论正确的是（　　）
A．碳的燃烧热小于110.5 kJ/mol
B．①的反应热为221 kJ/mol
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D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量小于57.3 kJ
15．下列说法或表示方法正确的是（　　）
A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1可知，若将含5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
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2．下列热化学方程式正确的是（△H的绝对值均正确）（　　）
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B．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）△H=+57.3 kJ•mol-1（中和热）
C．S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-269.8 kJ•mol-1（反应热）
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20．关于电解质的说法正确的是（　　）
A．电解质一定是化合物B．电解质可以是混合物
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