铜矿主要成分为碱式碳酸铜,还含有铁元素的杂质,加入过量的硫酸,Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,过滤,滤液中主要含有硫酸铜、和硫酸铁、硫酸亚铁,加入碳酸氢铵,能提高MnSO4的转化率,使MnCO3沉淀完全,调节PH1.5-2.0,加入稍过量的NH4HCO3溶液的pH不过低,H+可与MnCO3,NH4HCO3反应,加入少量的强氧化剂二氧化锰,可以和亚铁离子发生氧化还原反应,亚铁离子被氧化为铁离子,加入硫酸铵除去杂质反应为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+;,过滤,滤液为硫酸铜,通过结晶制取硫酸铜.
(1)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,
故答案为:HCO3-;
(2)Fe2+具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+,2mol Fe2+转移电子2 mol氧化成Fe3+,1mol MnO2转移电子2 mol,反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,以便在步骤(ⅳ)中形成沉淀,
故答案为:将溶液中的Fe2+转化为Fe3+;
(3)加入硫酸铵,硫酸铵和三价铁离子形成沉淀,反应为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+,
故答案为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+;
(4)①沉淀表面吸附溶液中的Na+和SO42-;对滤渣进行洗涤,过滤后,向漏斗缓缓中加入适量蒸馏水,使液面刚好没过滤渣,可以洗掉固体表面的残液,静置,待液体流下,重复操作2-3次,保证洗涤干净,
故答案为:除去沉淀表面吸附的Na+和SO42-;沿着玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好浸没沉淀,让蒸馏水流尽后,重复2-3次即可;
②碱式碳酸铜完全分解得到CuO,设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,
依据碱式碳酸铜的方程式,Cu2(OH)2CO3 △ . 2CuO+H2O+CO2↑ 质量差△m
222 18 44 (18+44)=62
ax (a-b)
可得22262=axa?b,解得x=111(a?b)31a,则此样品中碱式碳酸铜的分数是111(a?b)31a×100%,
故答案为:111(a?b)31a×100%;
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