Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組以電路板刻蝕液（含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+）為原料制備納米Cu20，制備流程如下：

已知：①Cu2O在潮濕的空氣中會(huì)慢慢氧化生成CuO，也易被還原為Cu; Cu2O不溶于水，極易溶于堿性溶液；Cu2O+2H+ =Cu2++Cu+H2O。

②生成Cu2O的反應(yīng)：4Cu(OH)2+N2H4H2O=2Cu2O+N2↑+7H2O

請(qǐng)回答：

（1）步驟II，寫(xiě)出生成CuR2反應(yīng)的離子方程式：____________________________

（2）步驟II，需對(duì)水層多次萃取并合并萃取液的目的是___________________________

（3）步驟III，反萃取劑為_____________

（4）步驟IV，①制備納米Cu2O時(shí)，控制溶液的pH為5的原因是_______________

A. B. C.

②從溶液中分離出納米Cu2O采用離心法，下列方法也可分離Cu2O的是_________

③Cu2O干燥的方法是_________________

（5）為測(cè)定產(chǎn)品中Cu2O的含量，稱取3.960g產(chǎn)品于錐形瓶中，加入30mL硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液（足量），充分反應(yīng)后用0.2000 mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定，重復(fù)2～3次，平均消耗KMnO4溶液50.00mL。

①產(chǎn)品中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______

②若無(wú)操作誤差，測(cè)定結(jié)果總是偏高的原因是_____

Answer 1

【答案】Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 提高銅離子的萃取率，提高原料利用率 稀硫酸 pH太小氧化亞銅會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)，pH太大，氧化亞銅會(huì)溶解 C 真空干燥 90.90% 制備氧化亞銅時(shí)，氧化亞銅被肼還原，產(chǎn)品中含有銅粉，測(cè)定結(jié)果均增大

【解析】

刻蝕液（含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+）加入過(guò)量的氨水，形成銅氨溶液，同時(shí)生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵沉淀，銅氨溶液中加入有機(jī)溶液得到CuR2，再反萃取劑條件下生成硫酸銅溶液。

（1）步驟II，銅氨溶液和RH的有機(jī)溶液反應(yīng)生成氨氣和氯化銨和CuR2，離子方程式為：Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2；

（2）需要對(duì)水層多次萃取并合并萃取液是能提高銅離子的萃取率，提高原料利用率；

（3）通過(guò)前后的物質(zhì)分析，反萃取劑提供硫酸根離子和氫離子，故為稀硫酸；

（4）①?gòu)男畔⒎治�，氧化亞銅在酸性強(qiáng)的溶液中會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)，但堿性強(qiáng)的溶液中氧化亞銅會(huì)溶解。故答案為：pH太小氧化亞銅會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)，pH太大，氧化亞銅會(huì)溶解；

②納米Cu2O不能通過(guò)半透膜，所以可以選擇C進(jìn)行分離。

③因?yàn)?/span>Cu2O在潮濕的空氣中會(huì)慢慢氧化生成CuO，也易被還原為Cu，所以選擇真空干燥；

（5）①根據(jù)得失電子分析關(guān)系式有5Cu2O---2KMnO4，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.200 0 moI.L-1×0.05L=0.01mol，則氧化亞銅的物質(zhì)的量為0.025mol，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=90.90%；

②制備氧化亞銅時(shí)，肼具有還原性，氧化亞銅被肼還原，產(chǎn)品中含有銅粉，測(cè)定結(jié)果均增大。