Question

【題目】酸浸法制取硫酸銅的流程示意圖如下

（1）步驟（i）中Cu2(OH) 2CO3 發生反應的化學方程式為______________________。

（2）步驟（ii）所加試劑起調節pH 作用的離子是___________________（填離子符號）。

（3）在步驟（iii）發生的反應中，1 mol MnO2轉移2 mol 電子，該反應的離子方程式為______________________。

（4）步驟（iv）除去雜質的化學方程式可表示為：3Fe3++NH4++2SO42－+6H2O＝NH4Fe3(SO4)2(OH)6+6H+過濾后母液的pH＝2.0，c(Fe3+)＝a mol·L－1，c (NH4+)＝b mol·L－1，c(SO42－)＝ d mol·L－1，該反應的平衡常數K＝__________（用含a 、b 、d 的代數式表示）。

（5）化學鍍的原理是利用化學反應生成金屬單質沉積在鍍件表面形成鍍層。

① 若用CuSO4進行化學鍍銅，應選用 ______________（填“氧化劑”或“還原劑”）與之反應。

② 某化學鍍銅的反應速率隨鍍液pH 變化如圖所示。該鍍銅過程中，鍍液pH 控制在12.5左右。據圖中信息，給出使反應停止的方法：_______________________。

Answer 1

【答案】 Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 ＝ 2CuSO4 + CO2↑+ 3H2O HCO3－ MnO2 + 2Fe2＋ + 4H＋＝ Mn2＋+ 2Fe3＋ + 2H2O 10-12/a3bd2 還原劑 調節溶液pH在8～9之間

【解析】(1)堿式碳酸銅與硫酸反應的方程式直接寫，用觀察法配平．Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O；
(2)題目要求調高PH，銨根離子顯酸性，碳酸氫根離子顯堿性，則起作用的離子是碳酸氫根離子；
(3)依題意亞鐵離子變成了鐵離子，1molMnO2轉移電子2mol，則錳元素從+4變成+2價，溶液是顯酸性的，方程式經過觀察可要補上氫離子，綜合上述分析可寫出離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；
(4)除去雜質的化學方程式可表示為：3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3 (SO4)2(OH)6+6H+；過濾后母液的pH=2.0，c(Fe3+)=a molL-1，c( NH4+)=bmolL-1，c( SO42-)=d molL-1，氫離子濃度為10-2，依據K的表達式寫出K==；

(5)①要把銅從銅鹽中置換銅出來，比如用鐵就可以，鐵是作還原劑的，所以加入還原劑；
②根據圖示信息，pH=8-9之間，反應速率為0，所以要使反應停止，調節溶液的pH至8-9 之間。