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铜离子完全沉淀的pH是5左右,铁离子完全沉淀的pH是2左右.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____________

(2)石灰浆调pH大约要调节到__________

A. 2 B. 5 C. 7 D.10

3含铁的废铜和稀硫酸反应的化学方程式________________________________

4)操作I最后温度应该控制在___________左右;

(5)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作应为蒸发浓缩__________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】 Fe(OH)3 A Fe+ H2SO4 == FeSO4 + H2 100 冷却结晶 减少晶体溶解

【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)由题中信息可知:铜离子完全沉淀的pH是5左右,铁离子完全沉淀的pH是2左右,石灰浆调pH大约要调节到2,使铁离子沉淀,铜离子以溶液存在;(3)含铁的废铜和稀硫酸反应的化学方程式Fe+ H2SO4 == FeSO4 + H2↑;(4)操作I最后温度应该控制在100℃左右,以减少溶液中的杂质,增大硫酸铜的浓度,有利于降温结晶;

(5)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、降温结晶、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晶体溶解,增大硫酸铜晶体的产率。

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