Question

（2009?東城區(qū)二模）（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖所示流程制備硝酸銅晶體：
①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是

提高原料的利用率，減少污染物的排放

．
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，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應(yīng)保持在

3.2～4.7

范圍．

	氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH	氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH
Fe3+ Cu2+	1.9 4.7	3.2 6.7

不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是

加水會(huì)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(shí)，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⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加入硝酸可以抑制硝酸銅的水解

．
（2）工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅，電鍍時(shí)陰極的電極反應(yīng)式是

Cu²⁺+2e^-=Cu

．
（3）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(duì)應(yīng)不同的晶體），下列說法正確的是

b d

（填字母）．
a．A點(diǎn)時(shí)的溶液為不飽和溶液
b．B點(diǎn)時(shí)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(diǎn)時(shí)的溶液降溫至30℃以下，可以析出Cu（NO₃）₂?6H₂O晶體
（4）某些共價(jià)化合物（如H₂O、NH₃、N₂O₄等）在液態(tài)時(shí)有微弱的導(dǎo)電性，主要是因?yàn)榘l(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，則液態(tài)N₂O₄電離的方程式是

N₂O₄?NO⁺+NO₃^-

；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；
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(dòng)的角度分析；
（2）電鍍時(shí)，鍍層金屬做陽極，待鍍物質(zhì)做陰極；
（3）分析曲線，處于曲線上的點(diǎn)為飽和溶液狀態(tài)，根據(jù)不同溫度所得晶體不同分析；
（4）依據(jù)2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-，類推結(jié)合題干信息寫出電離方程式；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；
故答案為：提高原料的利用率，減少污染物的排放；
②向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH目的是鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知PH應(yīng)為：3.2～4.7；Fe³⁺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(huì)將溶液稀釋，不利于將濾液蒸發(fā)濃縮，
故答案為：3.2～4.7；加水會(huì)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⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時(shí)，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⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加入硝酸可以抑制硝酸銅的水解；
（2）工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅，電鍍時(shí)，鍍層金屬做陽極，待鍍物質(zhì)做陰極，陰極的電極反應(yīng)式是：Cu²⁺+2e^-=Cu
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）a．處于曲線上的點(diǎn)為飽和溶液狀態(tài)，A點(diǎn)在曲線上方，應(yīng)為過飽和溶液，故a錯(cuò)誤；
b．B點(diǎn)為生成晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，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(cuò)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；
（4）液態(tài)N₂O₄電離得到的兩種離子所含電子數(shù)相差18，則液態(tài)N₂O₄電離的方程式是；N₂O₄?NO⁺+NO₃^-；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：N₂O₄?NO⁺+NO₃^-；Cu+2N₂O₄=Cu（NO₃）₂+2NO↑；

點(diǎn)評(píng)：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(shí)注意把握題給信息，注重知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)．