Question

酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下

（1）步骤（i）中Cu₂(OH) ₂CO₃ 发生反应的化学方程式为______________________。

（2）步骤（ii）所加试剂起调节pH 作用的离子是___________________（填离子符号）。

（3）在步骤（iii）发生的反应中，1 mol MnO₂转移2 mol 电子，该反应的离子方程式为______________________。

（4）步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为：3Fe³⁺+NH₄⁺+2SO₄^2－+6H₂O＝NH₄Fe₃(SO₄)₂(OH)₆+6H⁺过滤后母液的pH＝2.0，c(Fe³⁺)＝a mol·L^－1，c (NH₄⁺)＝b mol·L^－1，c(SO₄^2－)＝ d mol·L^－1，该反应的平衡常数K＝__________（用含a 、b 、d 的代数式表示）。

（5）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。

① 若用CuSO₄进行化学镀铜，应选用 ______________（填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。

② 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如图所示。该镀铜过程中，镀液pH 控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：_______________________。

Answer

Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 ＝ 2CuSO4 + CO2↑+ 3H2O HCO3－ MnO2 + 2Fe2＋ + 4H＋＝ Mn2＋+ 2Fe3＋ + 2H2O 10-12/a3bd2 还原剂 调节溶液pH在8～9之间

【解析】(1)碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写，用观察法配平．Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O；
(2)题目要求调高PH，铵根离子显酸性，碳酸氢根离子显碱性，则起作用的离子是碳酸氢根离子；
(3)依题意亚铁离子变成了铁离子，1mol MnO2转移电子2 mol，则锰元素从+4变成+2价，溶液是显酸性的，方程式经过观察可要补上氢离子，综合上述分析可写出离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；
(4)除去杂质的化学方程式可表示为：3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3 (SO4)2(OH)6+6H+；过滤后母液的pH=2.0，c(Fe3+)=a mol•L-1，c( NH4+)=bmol•L-1，c( SO42-)=d mol•L-1，氢离子浓度为10-2，依据K的表达式写出K==；

(5)①要把铜从铜盐中置换铜出来，比如用铁就可以，铁是作还原剂的，所以加入还原剂；
②根据图示信息，pH=8-9之间，反应速率为0，所以要使反应停止，调节溶液的pH至8-9 之间。