东晋葛洪所著《抱朴子》中记载有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。“

东晋葛洪所著《抱朴子》中记载有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。“曾青”即硫酸铜。这是人类有关金属置换反应的最早的明确记载。铁置换铜的反应节能、无污染，但因所得的镀层疏松、不坚固，通常只用于铜的回收，不用作铁器镀铜。能否把铁置换铜的反应开发成镀铜工艺呢？

      从化学手册上查到如下数据：

电极电势：

Fe²⁺+2e == Fe  f^y == 0.440V；Fe³⁺+e == Fe²⁺  f^y == 0.771V；

Cu²⁺+2e == Cu  f^y == 0.342V；  Cu²⁺+e == Cu⁺  f^y == 0.160V

平衡常数：  K_w^y  = 1.0´10^-14；         K_sp^y (CuOH)=1.0´10^-14；

             K_sp^y [Cu(OH)₂]=2.6´10^-19； K_sp^y [Fe(OH)₂]=8.0´10^-16；

             K_sp^y [Fe(OH)₃]=4.0´10^-38；

回答如下问题：

1. 造成镀层疏松的原因之一可能是夹杂固体杂质。为证实这一设想，设计了如下实验：向硫酸铜溶液加入表面光洁的纯铁块。请写出四种可能被夹杂的固体杂质的生成反应方程式（不必写反应条件）。

2. 设镀层夹杂物为CuOH（固），实验镀槽的pH=4，CuSO4的浓度为0.040mol/L，温度为298K，请通过电化学计算说明在该实验条件下CuOH能否生成。

3. 提出三种以上抑制副反应发生的（化学的）技术途径，不必考虑实施细节，说明理由。

 1. 共8分（每个方程式1分，杂质1分）

     ①CuO或Cu(OH)2       Cu2++2H2O == Cu(OH)2↓+2H+

     ②Cu2O或CuOH         Cu++H2O == CuOH↓+H+

     ③FeO或Fe(OH)2        Fe2++2 H2O == Fe(OH)2↓+2H+

     ④Fe2O3或Fe(OH)3      2Fe(OH)2+O2+H2O == 2Fe(OH)3↓

       ・写出Cu²⁺与Fe得到Cu⁺等等反应者，只要正确，不扣分。

       ・方程式未配平或配平错误均不得分。

   2.  共8分

 ①Cu²⁺+Cu+2H₂O==2CuOH↓+2H⁺               （2分）

 ②CuOH+H⁺+e==Cu+H₂O      j_-=0.287V        （2分）

    Cu²⁺+H₂O+e==CuOH+H⁺    j₊=0.314V        （2分）

    E = 0.027V > 0   正方向自发                 （2分）

     或  （6分）

   3. 共6分，每小题2分

     ①缓冲剂，控制酸度，抑制放H2，水解，沉淀等。    （2分）

     ②配合剂，降低[Cu2+]（即电位下降），阻止与新生态Cu反应。 （2分）

     ③抗氧剂，抑制氧化反应。                                （2分）

     ④稳定剂，防止累积的Fe2+对铜的沉积产生不良影响和减缓Fe2+氧化为Fe3+。        （2分）