Question

【题目】某实验小组利用Fe2O3、Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)，实验方案如图所示

(1)稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、_________________________。

(2)加H2O2的目的是_______________，其反应的离子方程式为________________。

(3)溶液乙中加入适量CuO时发生反应的离子方程式为_________________。

(4)操作Ⅰ主要包括________、________、过滤、洗涤、晾干等步骤。

Answer 1

【答案】Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 氧化Fe2＋为Fe3＋ H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O 3CuO＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3＋3Cu2＋ 蒸发浓缩　 冷却结晶

【解析】

实验的目的是要制取纯净的胆矾，溶液甲中含有Fe2(SO4)3和FeSO4，Fe2+要氧化为Fe3+，再将溶液中的铁元素转化为难溶的Fe(OH)3沉淀而除去，得到不含其它杂质的CusO4溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶得到CuSO45H2O晶体。

(1)Fe2O3属于碱性氧化物跟硫酸发生离子反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Fe3+能氧化Cu，其离子反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

(2)实验的目的是要制取纯净的胆矾，而溶液甲中含有Fe2(SO4)3和FeSO4就必须除去，溶液中的铁元素通常转化为难溶的Fe(OH)3沉淀而除去，所以溶液甲中Fe2+就必须氧化为Fe3+，H2O2不仅能氧化Fe2+，而且其还原产物是H2O，不引入新的杂质。故加入H2O2的目的是氧化Fe2+为Fe3+，其离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3＋＋2H2O；

(3)为将溶液乙中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，应采用Fe3+的水解生成Fe(OH)3的反应：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入的CuO能减小溶液中H+浓度：CuO+2H+=Cu2++H2O，促使水解平衡向正反应方向移动，直到水解完全。总反应为3CuO＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3＋3Cu2＋；

(4)溶液丁是不含杂质的CuSO4溶液，为了获得CuSO45H2O晶体，先蒸发浓缩，得到CuSO4的饱和溶液，然后冷却结晶。