Question

【题目】碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料。工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(主要成分有FeCl3、CuCl2、FeCl2)制备,其制备过程如下：

查阅资料知,通过调节溶液的酸碱性可使Cu2+,Fe2+,Fe3+生成沉淀的pH如下：

物质	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀pH	4.7	7.5	1.4
沉淀完全pH	6.7	14	3.7

(1)氯酸钠的作用是______________________________________。

(2)调节反应A所得溶液的pH范围为_______________________，

可以选择的试剂是______(填序号)。

a.氨水　 b.硫酸铜　 c.氢氧化铜　 d.碱式碳酸铜

(3)反应B的温度要控制在60℃左右,且保持恒温,可采用的加热方法是________;若温度过高,所得蓝绿色沉淀中会有黑色固体出现,黑色固体可能是________。

(4)已知滤液中含有碳酸氢钠,写出生成碱式碳酸铜的离子方程式：______________________________________________。

(5)过滤得到的产品洗涤时,如何判断产品已经洗净____________________。

Answer 1

【答案】将Fe2+氧化为Fe3+3.7～4.7c、d水浴加热CuO2Cu2++3CO32-+2H2O====Cu2(OH)2CO3+2HCO3-取最后一次洗涤液,加入硝酸银、稀硝酸溶液,无沉淀产生则表明已洗净

【解析】

（1）利用NaClO3的强氧化性，将Fe2＋氧化成Fe3＋；（2）根据表格中的数据，Fe3＋全部以Fe(OH)3形式沉淀出来，Cu2＋不能转化成沉淀；（3）控制温度为60℃时，一般采用水浴加热；（4）利用CO32－的水解，进行判断；（5）注意产品表面的杂质。

（1）根据金属阳离子生成沉淀的pH，要除去Fe2+、Fe3+杂质，必须先将Fe2+转变为Fe3+，再调节pH,故NaClO3的作用是将Fe2+转变为Fe3+；

（2）要将Fe3+完全沉淀，但不能将Cu2+沉淀，故pH应在3.7～4.7。除杂时，不能引入新的杂质，同时促进Fe3+的水解，a、加入氨水，引入NH4＋，故a错误；b、加入硫酸铜，引入SO42－，故b错误；c、加入氢氧化铜，因为氢氧化铜是难溶碱，因此不能引入新杂质，且能够调节pH，故c正确；d、加入碱式碳酸铜，碱式碳酸铜不溶于水，不引入新的杂质，且能够调节pH，故d正确；

（3）控制反应温度在100℃以下，可采用水浴加热法；碱式碳酸铜受热易分解成黑色的CuO；

（4）由信息知，反应物中有Cu2+、CO32－生成物中有碱式碳酸铜，再根据原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为2Cu2++3CO32－+2H2O====Cu2(OH)2CO3+2HCO3－；

（5）沉淀上会吸附Na+、Cl-等,故可检验Cl-。注意一定要强调“最后一次”，具体操作是取最后一次洗涤液，加入硝酸银、稀硝酸溶液，无沉淀产生则表明已洗净。