Question

（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如下圖所示流程制備硝酸銅晶體：

①在步驟a中，需要通入氧氣和水，其目的是

提高原料的利用率，減少污染物的排放

．現(xiàn)有1L NO₂、NO混合氣體NO_x，將其氧化成HNO₃，需同溫同壓下O₂的體積0.6L，則混和氣體中NO₂、NO的物質(zhì)的量之比為

3：7

．
②在保溫去鐵的過程中，為使Fe³⁺沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是

加水會將溶液稀釋，不利于將濾液蒸發(fā)濃縮

．
③進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，其目的是（結(jié)合離子方程式說明）

由于Cu²⁺發(fā)生水解：Cu²⁺+2H₂OCu（OH）₂+2H⁺，加入硝酸可以抑制硝酸銅的水解

．
（2）下圖是某小組同學(xué)查閱資料所繪出的硝酸銅晶體[Cu（NO₃）₂?nH₂O]的溶解度曲線（溫度在30℃前后對應(yīng)不同的晶體），下列說法正確的是

b、d

（填字母）．
a．A點時的溶液為不飽和溶液
b．B點時兩種晶體可以共存
c．按上述流程最終得到的晶體是Cu（NO₃）₂?3H₂O
d．若將C點時的溶液降溫至30℃以下，可以析出Cu（NO₃）₂?6H₂O晶體
（3）某些共價化合物（如H₂O、NH₃、N₂O₄等）在液態(tài)時有微弱的導(dǎo)電性，主要是因為發(fā)生了電離，如：2NH₃NH₄⁺+NH₂^-，由此制備無水硝酸銅的方法之一是用Cu與液態(tài)N₂O₄反應(yīng)．液態(tài)N₂O₄電離得到的兩種離子所含電子數(shù)相差18，Cu與液態(tài)N₂O₄反應(yīng)制得無水硝酸銅的化學(xué)方程式是

Cu+2N₂O₄=Cu（NO₃）₂+2NO↑

．

Answer 1

分析：（1）①氮氧化物與水和氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)最終生成硝酸，各根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒計算氣體的物質(zhì)的量關(guān)系；
②Fe³⁺易水解，為利用溶液的蒸發(fā)濃縮，應(yīng)盡量用濃溶液；
③從影響鹽類水解平衡移動的角度分析；
（2）分析曲線，處于曲線上的點為飽和溶液狀態(tài)，根據(jù)不同溫度所得晶體不同分析；
（3）從質(zhì)量守恒的角度書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答：解：（1）①氮氧化物與水和氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)最終生成硝酸，在步驟a中，需要通入氧氣和水，有利于提高原料的利用率，減少污染物的排放；
相同條件下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，可假定NO₂、NO混合氣體為1mol，O₂為0.6mol，設(shè)混合物中含有xmolNO₂，ymolNO，
則有

x+y=1(質(zhì)量守恒) x+3y=0.6×4(電子守恒)

解之得

x=0.3 y=0.7

，
所以混和氣體中NO₂、NO的物質(zhì)的量之比為3：7，
故答案為：提高原料的利用率，減少污染物的排放；3：7；
②Fe³⁺易水解，為利用溶液的蒸發(fā)濃縮，應(yīng)盡量用濃溶液，即加水會將溶液稀釋，不利于將濾液蒸發(fā)濃縮，
故答案為：加水會將溶液稀釋，不利于將濾液蒸發(fā)濃縮；
③硝酸銅溶液中存在：Cu²⁺+2H₂OCu（OH）₂+2H⁺，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，可以抑制硝酸銅的水解，有利用硝酸銅晶體的析出，
故答案為：由于Cu²⁺發(fā)生水解：Cu²⁺+2H₂OCu（OH）₂+2H⁺，加入硝酸可以抑制硝酸銅的水解；
（2）a．處于曲線上的點為飽和溶液狀態(tài)，A點在曲線上方，應(yīng)為過飽和溶液，故a錯誤；
b．B點為生成晶體的轉(zhuǎn)折點，兩種晶體可以共存，故b正確；
c．上述流程是在低溫下進(jìn)行的．最終得到的晶體是Cu（NO₃）₂?6H₂O，故c錯誤；
d．由圖象可以看出，溶液降溫至30℃以下，可以析出Cu（NO₃）₂?6H₂O晶體，故d正確，
故答案為：b、d；
（3）Cu與液態(tài)N₂O₄反應(yīng)制得無水硝酸銅，根據(jù)質(zhì)量守恒和電子守恒可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2N₂O₄=Cu（NO₃）₂+2NO↑，
故答案為：Cu+2N₂O₄=Cu（NO₃）₂+2NO↑．

點評：本題考查銅以及化合物的性質(zhì)，題目難度中等，本題注意鹽類水解平衡的影響因素，做題時注意把握題給信息，注重知識遷移能力的培養(yǎng)．