Question

堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料．工業上可用酸性刻蝕廢液（主要含有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺、Cl^-）制備，其制備過程如下：

Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺生成沉淀的pH如下：

物質	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀pH	4.2	5.8	1.2
完全沉淀pH	6.7	8.3	3.2

（1）濾渣的主要成分是______（寫化學式）．
（2）調節反應A后溶液的pH范圍應為______．選擇的試劑最合適的是______（填序號）．
a．氨水b．稀硫酸c．氫氧化鈉d．碳酸銅
（3）反應B的溫度如過高，則所得藍綠色產品中可能會出現的雜質是______．
（4）將Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuCl₂溶液中得到沉淀．用相應的離子方程式表示：
①沉淀只有CuCO₃：______；
②沉淀只有Cu（OH）₂且放出氣泡：______．
（5）堿式碳酸銅的組成可表示為：aCuCO₃?bCu（OH）₂?cH₂O．要測定其組成，甲同學設計的實驗方案中需要如下五個步驟：①稱量樣品的質量；②高溫分解；③測出CO₂的質量；④測出水蒸汽的質量；⑤稱量CuO的質量．而乙同學認為除步驟②外，實驗只需測定四個量中的三個即可，則合理的組合為______（填序號，寫一組即可）．

Answer 1

由流程圖可知：刻蝕廢液加入NaClO₃把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，調節pH除掉鐵離子，濾渣為Fe（OH）₃，向CuCl₂溶液中加入碳酸鈉固體，過濾得到堿式碳酸銅．
（1）濾渣為鐵離子完全沉淀得到的氫氧化鐵沉淀，故答案為：Fe（OH）₃；
（2）調節pH使得鐵離子沉淀完全，而銅離子不能開始沉淀，調節反應A后溶液的pH范圍應為3.2-4.2；氨水氫氧化鈉均引入雜質離子，加入硫酸不能使pH升高，為了不引入雜質，最合適的堿性物質是碳酸銅，
故答案為：3.2-4.2；d；
（3）反應B的溫度如過高，碳酸銅和氧化銅均可受熱分解生成氧化銅，故答案為：CuO；
（4）將Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuCl₂溶液中得到沉淀，Cu²⁺和CO₃^2-生成CuCO₃沉淀，離子方程式為：Cu²⁺+CO₃^2-=CuCO₃↓，Cu²⁺和CO₃^2-和水反應生成Cu（OH）₂沉淀和二氧化碳，離子方程式為：Cu²⁺+CO₃^2-+H₂O=Cu（OH）₂↓+CO₂↑，
故答案為：①Cu²⁺+CO₃^2-=CuCO₃↓；②Cu²⁺+CO₃^2-+H₂O=Cu（OH）₂↓+CO₂↑；
（5）堿式碳酸銅的組成可表示為：aCuCO₃?bCu（OH）₂?cH₂O．分解產物有三部分組成：二氧化碳、CuO、水，要測定其組成，步驟①稱量樣品的質量必須知道，步驟③測出CO₂的質量④測出水蒸汽的質量⑤稱量CuO的質量三個數據知道其中的任意兩個即可，另一部分的數據可由樣品的質量和已知兩部分的質量求得，
故答案為：①③④（或①③⑤、①④⑤）．