(12分)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2C03]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)
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(12分)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2C03]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
| 6.0
| 7.5
| 1,4
| 沉淀完全pH
| 13
| 14
| 3.7
| (1)氯酸钠的作用是 ; (2)调节溶液A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.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 。 |
答案
(1)将Fe2+氧化成Fe3+ (2)3.7~6.0 cd (3)水浴加热 CuO (4)2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3+2HCO3- (5)取最后一次洗涤液,加入硝酸银、硝酸溶液,无沉淀生成则表明已洗净 |
解析
(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+。 (2)根据表中数据可知,要沉淀氢氧化铁,而不沉淀氢氧化铜,则溶液的pH应该控制在3.7~6.0之间;由于不能引入杂质,所以选择的试剂是cd。 (3)要控制在60℃左右,且保持恒温,可采用的加热方法应该是水浴加热;如果温度过高,则氢氧化铜会分解生成黑色的氧化铜。 (4)根据反应物和生成物可得出反应的方程式为 2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3+2HCO3-。 (5)由于沉淀表面含有吸附的氯离子,所以可以通过检验氯离子来判断,即取最后一次洗涤液,加入硝酸银、硝酸溶液,无沉淀生成则表明已洗净。 |
举一反三
、(12分)钡盐生产中会排出大量的钡泥[主要含有、、、等]。某化工厂主要生产、、,现利用钡泥制取,其部分工艺流程如下:(已知:(1)FeO2-极易水解而生成Fe(OH)3 (2)Fe3+在pH=3.7时即可水解即沉淀完全)
(1)酸溶后溶液中,与的反应化学方程式为: 。 (2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,其原因是防止反应速率过快、浓硝酸挥发且易 。 (3)该厂结合本厂生产实际选用的X为 (填化学式);“中和Ⅰ”会使溶液中(填离子符号) 的浓度减少。 (4)从溶液中得到其晶体的分离方法叫 。 (5)废渣可直接排放。上述流程中洗涤的目的是 。 |
(12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
⑴气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的____________吸收。 a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水 ⑵用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,检验溶液中还存在Fe3+的方法是_______________________(注明试剂、现象)。 ⑶由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为__________________________________。 ⑷以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是____________。 a.阴阳极的质量变化相等 b.电解质溶液的组成不发生变化 c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 ⑸利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为________________________________________。 |
下列制备金属单质的方法或原理正确的是A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质Mg | B.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al | C.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质Na | D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu |
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冶炼Na、Al等活泼金属通常采用的方法是A.电解其熔融盐或氧化物 | B.电解其盐的水溶液 | C.热分解法 | D.热还原法 |
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(10分)某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子
| 开始沉淀时的pH
| 完全沉淀时的pH
| Fe2+
| 6.34
| 9.7
| Fe3+
| 1.48
| 3.2
| Zn2+
| 6.2
| 8.0
| 请回答下列问题: ⑴氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)(Ksp 沉淀离子浓度积)。 ⑵物质A可使用下列物质中的 。 A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.Cl2 ⑶除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在 范围之间。 ⑷物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是 。 |
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