Question

氧化銅有多種用途，如用作玻璃著色劑、油類(lèi)脫硫劑等．為獲得純凈的氧化銅，某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅（含硫酸亞鐵等雜質(zhì)）進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：



經(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分別生成沉淀的pH如下：

物質(zhì)	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開(kāi)始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH	13	14	3.7

（1）步驟Ⅰ的目的是除不溶性雜質(zhì)．所需操作的名稱(chēng)是______．
（2）步驟Ⅱ的目的是除硫酸亞鐵．操作步驟是先滴加H₂O₂溶液，稍加熱，當(dāng)Fe²⁺轉(zhuǎn)化完全后，慢慢加入Cu₂（OH）₂CO₃粉末，攪拌，以調(diào)整溶液pH在一定范圍之內(nèi)，加熱煮沸一段時(shí)間，過(guò)濾，用稀硫酸酸化濾液至pH=1．
①寫(xiě)出用H₂O₂溶液除去硫酸亞鐵的離子方程式______．
②調(diào)整pH 的范圍應(yīng)該在______之間．
（3）步驟Ⅲ的目的是得到CuSO₄?5H₂O晶體．操作是將溶液加熱蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn)時(shí)，停止加熱，______，水浴加熱烘干．采用水浴加熱的原因是______．
（4）該同學(xué)用CuSO₄溶液進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)：
取A、B兩支試管，分別加入 2mL 5% H₂O₂溶液，再向H₂O₂溶液中分別滴入0.1mol?L^-1FeCl₃和CuSO₄ 溶液各1mL，搖勻，觀察到滴入FeCl₃ 溶液的試管產(chǎn)生氣泡更快，由此得到結(jié)論：Fe³⁺對(duì)H₂O₂溶液分解的催化效率比Cu²⁺高，該同學(xué)的結(jié)論是否正確______（填正確或錯(cuò)誤），請(qǐng)說(shuō)明原因______．

Answer 1

（1）除去混合物中不溶性的雜質(zhì)，可以先溶解、在過(guò)濾，在溶解的過(guò)程中必須用玻璃棒攪拌，故答案為：溶解、過(guò)濾；
（2）①加H₂O₂將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
②加H₂O₂已將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺只能存在于酸性溶液中，當(dāng)溶液的pH大于1.4時(shí)，F(xiàn)e³⁺開(kāi)始水解生成沉淀，當(dāng)溶液的pH等于3.7時(shí)，F(xiàn)e³⁺已完全水解為沉淀，為防止生成Cu（OH），pH應(yīng)小于6.0，故答案為：3.7～6.0；
（3）將CuSO₄溶液加熱蒸發(fā)至有晶體析出現(xiàn)時(shí)，即飽和狀態(tài)，停止加熱，冷卻結(jié)晶，然后用水浴加熱烘干就可得到CuSO₄?5H₂O晶體，注意溫度不能過(guò)高，防止晶體分解，
故答案為：冷卻結(jié)晶；防止CuSO₄?5H₂O晶體分解；
（4）加入FeCl₃和CuSO₄溶液，二者陰離子不同，不能排除陰離子的干擾，
故答案為：錯(cuò)誤；根據(jù)控制變量的思想，所用溶液的陰離子不同，無(wú)法比較陽(yáng)離子的催化效率．