Question

【题目】硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4·5H2 O）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）见下表。

温度()	20	40	60	80	100
石膏（g）	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
胆矾（g）	32	44.6	61.8	83.8	114

请回答下列问题：

（1）红棕色滤渣的主要成分是__________________。

（2）写出浸出过程中生成铜离子的离子方程式________________________________________。

（3）操作I包括蒸发浓缩、__________等操作，温度应该控制在_____左右；

（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体操作Ⅱ应采用_______结晶；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是_______________________________________；干燥时采用晾干，不用加热烘干的原因是_________________________。

Answer 1

【答案】 Fe(OH)3 3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O 趁热过滤 100 冷却 减少因晶体溶解而造成的损失 避免加热过程中晶体受热分解

【解析】试题分析：由题中流程和表中数据可知：含铁废铜经酸浸后加石灰浆调节pH，使溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀；过滤除去氢氧化铁，滤液经蒸发浓缩、趁热过滤，分离出石膏；分离出石膏后的滤液经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。

（1）红棕色滤渣的主要成分是Fe(OH)3 。

（2）浸出过程中生成铜离子的离子方程式3Cu+8H++2NO3—3Cu2++2NO↑+4H2O。

（3）操作I包括蒸发浓缩、趁热过滤等操作，根据表中数据可知，在100石膏的溶解度最小、胆矾的溶解度最大，所以温度应该控制在100℃左右；

（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体操作Ⅱ应采用冷却结晶；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而造成的损失；干燥时采用晾干，不用加热烘干的原因是避免加热过程中晶体受热分解。