Question

【題目】堿式碳酸銅和氯氣都是用途廣泛的化工原料。

（1）工業上可用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl）制備堿式碳酸銅，其制備過程如下：

已知：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氯酸鈉的作用是 ；

②反應A后調節溶液的pH范圍應為 。

③第一次過濾得到的產品洗滌時，如何判斷已經洗凈？ 。

④造成藍綠色產品中混有CuO雜質的原因是 。

（2）某學習小組在實驗室中利用下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質。

①實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，所用儀器需要檢漏的有 。

②若C中品紅溶液褪色，能否證明氯氣與水反應的產物有漂白性，說明原因 。此時B裝置中發生反應的離子方程式是___________ _____。

③寫出A溶液中具有強氧化性微粒的化學式 。若向A溶液中加入NaHCO3粉末，會觀察到的現象是 。

Answer 1

【答案】（1）①將Fe2+氧化成Fe3+并最終除去。②3.2－4.2。

③取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸，無沉淀生成則表明已洗滌干凈。

④反應B的溫度過高。

（2）①分液漏斗

②不能證明，因為Cl2也有氧化性，此實驗無法確定是Cl2還是HClO漂白。

2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2

③ Cl2HClO ClO-有無色氣體產生

【解析】

試題（1）該化學工藝流程的目的用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl）制備堿式碳酸銅。必須除去廢液Fe2+、Fe3+，結合題給數據分析，需先將Fe2+氧化為Fe3+才能與Cu2+分離開。由題給流程圖分析，刻蝕廢液加入氯酸鈉經反應A將Fe2+氧化為Fe3+，結合題給數據知加入試劑調節pH至3.2－4.2，Fe3+轉化為氫氧化鐵沉淀經過濾除去，濾液中加入碳酸鈉經反應B生成堿式碳酸銅，過濾得產品。①由上述分析知，氯酸鈉的作用是將Fe2+氧化成Fe3+并最終除去；②反應A后調節溶液的pH的目的是將鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀而除去，pH范圍應為3.2－4.2；③第一次過濾得到的產品為氫氧化鐵，表面含有氯離子等雜質離子。洗滌時，判斷已經洗凈的方法是取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸，無沉淀生成則表明已洗滌干凈；④堿式碳酸銅受熱分解生成氧化銅，造成藍綠色產品中混有CuO雜質的原因是反應B的溫度過高。（2）① 實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣為固液加熱制氣體的裝置，所用儀器需要檢漏的有分液漏斗；② 若C中品紅溶液褪色，不能證明氯氣與水反應的產物有漂白性，原因是 因為Cl2也有氧化性，此實驗無法確定是Cl2還是HClO漂白；C中品紅溶液褪色，說明裝置B中氯氣已過量，此時B裝置中亞鐵離子和溴離子均已被氧化，發生反應的離子方程式是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2 ；③ 氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，該反應為可逆反應，次氯酸為弱酸，則A溶液中具有強氧化性微粒的化學式Cl2 HClO ClO- ；若向A溶液中加入NaHCO3粉末，鹽酸和碳酸氫鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，會觀察到的現象是有無色氣體產生。