Question

9．硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料，易溶于水而不易溶于酒精；以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO₄•5H₂O）和副產(chǎn)物石膏（CaSO₄•2H₂O）的生產(chǎn)流程示意圖：

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（g/100g水）如表．

溫度（℃）	20	40	60	80	100
石膏	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
膽礬	32	44.6	61.8	83.8	114

請回答下列問題：
（1）紅褐色濾渣的主要成分是Fe（OH）₃；
（2）含鐵的廢銅和稀硫酸反應的化學方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（3）操作I最后溫度應該控制在100℃左右；
（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是減少因晶體溶解造成的損失．

Answer 1

分析 （1）由工藝流程圖轉化關系可知，紅褐色濾渣的主要成分為氫氧化鐵；
（2）鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；
（3）將加熱溫度控制在100℃以內(nèi)，采取水浴加熱，受熱均勻；
（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體應為將熱溶液冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥．結合物質的溶解性來分析．

解答 解：（1）由工藝流程圖轉化關系可知，浸出液中加入石灰漿調節(jié)pH值，鐵離子轉化為Fe（OH）₃沉淀析出，紅褐色濾渣的主要成分為Fe（OH）₃．故答案為：Fe（OH）₃；
（2）鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；故填：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（3）由表中溶解度關系可知，膽礬溶解度隨溫度升高增大，而石膏的溶解度隨溫度升高降低，所以應控制在較高的溫度，溫度應該控制在100℃，制備的膽礬相對較純．故答案為：100；
（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體應為將熱溶液冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水是為了減少晶體溶解損失；故填：冷卻結晶；減少因晶體溶解造成的損失．

點評 本題考查學生對工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息能力、物質分離提純等基本操作等，難度中等，要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息、基礎知識解決問題的能力．