Question

（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

 

．
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，調節(jié)溶液的pH，根據下表數據，溶液的pH應保持在

 

范圍．

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

不用加水的方法調節(jié)溶液pH的原因是

 

．
③進行蒸發(fā)濃縮時，要用硝酸調節(jié)溶液的pH=1，其目的是（結合離子方程式說明）

 

．
（2）工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅，電鍍時陰極的電極反應式是

 

．
（3）圖是某小組同學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℃前后對應不同的晶體），下列說法正確的是

 

（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．

Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：電離平衡與溶液的pH專題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）①NO_x污染空氣，NO_x可與氧氣和水反應生成硝酸；
②根據實驗目的可知，要讓鐵離子沉淀完全，銅離子不能形成沉淀，結合表格中的數據可判斷PH范圍，加水稀釋會增大水的質量不利于后續(xù)濾液的蒸發(fā)結晶操作；
③加熱促進銅離子的水解，用硝酸調節(jié)溶液的pH=1，增大氫離子濃度可以抑制銅離子的水解程度；
（2）用硝酸銅溶液作電鍍液電鍍銅時，陰極放電的離子為銅離子；
（3）分析曲線，處于曲線上的點為飽和溶液狀態(tài)，根據不同溫度所得晶體不同分析．

解答： 解：（1）①NO_x可與氧氣和水反應生成硝酸，提高了硝酸的利用率，NO_x是一類污染性的物質，與氧氣和水反應后減少了污染物的排放，保護了環(huán)境，
故答案為：提高原料的利用率，減少污染物的排放；
②根據實驗目的可知，要讓Fe³⁺沉淀完全，Cu²⁺不能形成沉淀，氫氧化鐵沉淀完全的PH為3.2，氫氧化銅開始沉淀時的pH為4.7，要讓Fe³⁺沉淀完全，Cu²⁺不形成沉淀，溶液的PH應保持在3.2～4.7之間的范圍；加水會使得溶液中溶劑的質量增加，將增大濾液蒸發(fā)結晶操作的難度，
故答案為：3.2～4.7；加水會將溶液稀釋，不利于將濾液蒸發(fā)濃縮；
③進行蒸發(fā)濃縮時，溫度較高，促進了銅離子的水解，Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，用硝酸調節(jié)溶液的pH=1，增大氫離子濃度可以水解平衡逆向移動，抑制銅離子的水解，
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）用硝酸銅溶液作電鍍液電鍍銅時，電鍍液中的銅離子在陰極放電，陰極發(fā)生還原反應Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）a、在一定溫度下，某固態(tài)物質在100g溶劑中達到飽和狀態(tài)時所溶解的質量，叫做這種物質在這種溶劑中的溶解度溶解度，可知圖中曲線所有的點均為對應溫度下的飽和溶液，故a錯誤；
b、B點表明在30℃時兩種晶體的溶解度相等，B點為生成晶體的轉折點，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：bd．

點評：本題考查銅以及化合物的性質，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)．