Question

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

（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。
2Fe^2＋＋4Br^－＋3Cl₂=2Fe^3＋＋6Cl^－＋2Br₂　　
③ Cl₂   HClO   ClO^-     有無色氣體產生   

（1）該化學工藝流程目的是酸性廢液制備堿式碳酸銅，必須除去廢液中Fe³⁺、Fe²⁺，結合題所給的數據，需將Fe²⁺氧化為Fe³⁺,才能與Cu²⁺分離開。刻蝕廢液加入NaClO₃，經的反應A將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，調節pH范圍是3.2-4.2，Fe³⁺轉化為氫氧化鐵沉淀經過濾，濾液中加入碳酸鈉經反應B生成堿式碳酸銅，過濾得產品。判斷洗凈的方法是，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。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被氧化，離子方程式是2Fe^2＋＋4Br^－＋3Cl₂=2Fe^3＋＋6Cl^－＋2Br₂。
②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是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。