廢棄的鋰離子電池中含有多種金屬元素，需回收處理。檸檬酸因具有酸性和較好的絡(luò)合性，可用于浸出金屬離子并得到檸檬酸浸出液。如圖是某小組研究從檸檬酸浸出液中分離出銅并制備堿式碳酸銅[xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O]的制備流程。
（1）在“調(diào)pH分離銅”的步驟中，理論上銅離子完全沉淀時(shí)pH為6.67，本實(shí)驗(yàn)中測(cè)得pH=8時(shí)銅的沉淀率僅為7.2%，遠(yuǎn)小于理論分析結(jié)果，可能的原因?yàn)?銅離子與檸檬酸（或檸檬酸根）形成配合物，使銅離子濃度減小，與氫氧根離子形成Cu（OH）2減少銅離子與檸檬酸（或檸檬酸根）形成配合物，使銅離子濃度減小，與氫氧根離子形成Cu（OH）2減少。
（2）在“還原法沉銅”的步驟中，利用抗壞血酸（C6H8O6）能有效的將Cu（Ⅱ）還原成金屬Cu。抗壞血酸（C6H8O6）易被氧化為脫氫抗壞血酸（C6H6O6）；且受熱易分解。
①抗壞血酸還原Cu（OH）2的離子方程式為：Cu（OH）2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+CuCu（OH）2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+Cu。
②某實(shí)驗(yàn)小組研究了相同條件下溫度對(duì)Cu沉淀率的影響。從圖1可以看出，隨著溫度的升高，相同時(shí)間內(nèi)Cu的沉淀率先逐漸增加，在80℃時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)，后略有下降，下降可能的原因是 當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí)，抗壞血酸分解，濃度降低，還原銅的能力減弱當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí)，抗壞血酸分解，濃度降低，還原銅的能力減弱。
（3）將所得銅粉制備為CuSO4溶液后再制備堿式碳酸銅。已知堿式碳酸銅的產(chǎn)率隨起始n（Na2CO3）與n（CuSO4）的比值和溶液pH的關(guān)系如圖2所示。
①補(bǔ)充完整由0.5mol/LCuSO4溶液制取堿式碳酸鋼的實(shí)驗(yàn)方案：向燒杯中加入30mL0.5mol/LNa2CO3溶液，將燒杯置于70℃的水浴中，邊攪拌邊加入25mL0.5mol/L CuSO4溶液，在pH計(jì)測(cè)定溶液pH條件下，用0.1mol/LNaOH溶液或0.1mol/L鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH約為9，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，洗滌沉淀至最后一次洗滌濾液滴加0.1mol/LBaCl2溶液無(wú)沉淀生成邊攪拌邊加入25mL0.5mol/L CuSO4溶液，在pH計(jì)測(cè)定溶液pH條件下，用0.1mol/LNaOH溶液或0.1mol/L鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH約為9，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，洗滌沉淀至最后一次洗滌濾液滴加0.1mol/LBaCl2溶液無(wú)沉淀生成，低溫烘干，得到堿式碳酸銅。（實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑或儀器：0.1mol/LBaCl2溶液、0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L鹽酸、pH計(jì)）
②實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若反應(yīng)時(shí)溶液pH過(guò)大，所得堿式碳酸銅的產(chǎn)率偏低，但產(chǎn)品中Cu元素含量偏大，原因是 pH過(guò)大，生成了Cu（OH）2沉淀，Cu（OH）2中的Cu元素含量高于堿式碳酸銅pH過(guò)大，生成了Cu（OH）2沉淀，Cu（OH）2中的Cu元素含量高于堿式碳酸銅。
③稱(chēng)取9.55g堿式碳酸銅[xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O]產(chǎn)品，通入氫氣充分加熱反應(yīng)后，得到4.8g固體殘留物，同時(shí)生成2.2g二氧化碳和2.7g水。則該產(chǎn)品的化學(xué)式為 2CuCO3?Cu（OH）2?2H2O2CuCO3?Cu（OH）2?2H2O。
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．
【答案】銅離子與檸檬酸（或檸檬酸根）形成配合物，使銅離子濃度減小，與氫氧根離子形成Cu（OH）2減少；Cu（OH）2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+Cu；當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí)，抗壞血酸分解，濃度降低，還原銅的能力減弱；邊攪拌邊加入25mL0.5mol/L CuSO4溶液，在pH計(jì)測(cè)定溶液pH條件下，用0.1mol/LNaOH溶液或0.1mol/L鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH約為9，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，洗滌沉淀至最后一次洗滌濾液滴加0.1mol/LBaCl2溶液無(wú)沉淀生成；pH過(guò)大，生成了Cu（OH）2沉淀，Cu（OH）2中的Cu元素含量高于堿式碳酸銅；2CuCO3?Cu（OH）2?2H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：80引用：3難度：0.4
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1．我國(guó)青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源，已探明的儲(chǔ)量約三千萬(wàn)噸，碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
發(fā)布：2025/1/6 7:30:5組卷：28引用：2難度：0.9 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有。
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）。
（3）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是。
（4）煅燒A的反應(yīng)方程式是。
（5）ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：30引用：1難度：0.5 -
3．查閱資料：CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng)，但能與SiO2反應(yīng)．硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣（含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)），該燒渣可用于制取氧化鐵，具體化工生產(chǎn)工藝流程如下：
（1）焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是．
（2）若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是：（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是（除KSCN外）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.1