题目内容
【题目】硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，易溶于水而不易溶于酒精；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4·5H2O）和副产物石膏（CaSO4·2H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）如表。
温度(℃) | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
石膏 | 0.32 | 0.26 | 0.15 | 0.11 | 0.07 |
胆矾 | 32 | 44.6 | 61.8 | 83.8 | 114 |
请回答下列问题：
（1）红褐色滤渣的主要成分是氢氧化铁，氢氧化铁中阳离子的符号为
（2）含铁的废铜和稀硫酸反应的化学方程式；
（3）操作I最后温度应该控制在℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是。
【答案】
（1）Fe3+
（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（3）100
（4）冷却结晶,减少因晶体溶解造成的损失
【解析】（1）由工艺流程图转化关系可知，浸出液中加入石灰浆调节pH值，铁离子转化为Fe（OH）3沉淀析出，红褐色滤渣的主要成分为Fe（OH）3；
（2）含铁的废铜和稀硫酸反应，只有铁与硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）由表中溶解度关系可知，胆矾溶解度随温度升高增大，而石膏的溶解度随温度升高降低，所以应控制在较高的温度，温度应该控制在100℃，制备的胆矾相对较纯；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是减少因晶体溶解造成的损失.
故答案为：（1）Fe3+；（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；（3）100；（4）冷却结晶；减少因晶体溶解造成的损失.
（1）氢氧化铁中阳离子是三价铁离子；
（2）铜和稀硫酸不反应，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
（3）操作I控制的温度应该是让石膏的溶解度最小，而胆矾的溶解度达到最大，这样得到的胆矾才会纯度最高；
（4）操作II是为了得到胆矾，此过程应该是蒸发浓缩，由于其溶解度受温度影响较大，所以要降温结晶．晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水是为了减少因晶体溶解造成的损失.
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