题目内容
氧化铜矿中含有主要杂质为Fe2+和Al3+等，用其生产CuSO4·5H2O主要工艺流程如下图。
(1)图中加入氧化剂的目的是 ，结合下表回答除铁步骤的最佳pH范围为 。
(2)氧化剂若选用KMnO4，会降低产品的纯度，其原因是 ，实际生产中NaClO作为最佳氧化剂，发生反应的离子方程式为 。
(3)请在下图中完善所缺步骤及所添加试剂的化学式。可供选择的操作有：萃取、蒸发浓缩、过滤、洗涤、降温结晶、蒸馏、分液。
(1)将Fe2+氧化成Fe3+,便于沉淀、除杂 3.9≤pH<4.6
(2)引入新的杂质离子Mn2+，生成Mn(OH)2
2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O
(3)稀硫酸 降温结晶 过滤 洗涤
【解析】(1)由表格中可以发现Fe3+沉淀完全时所需的pH较小，而Fe2+沉淀完全所需的pH较大，故加入氧化剂的目的就是将Fe2+氧化成Fe3+，便于沉淀，除杂。由表格可以看出Fe3+沉淀完全所需的pH为3.9，故pH要大于等于3.9，但不能让Cu2+沉淀，故pH要小于4.6(因Cu2+开始沉淀的pH的最小值为4.6，故答案为3.9≤pH<4.6。
(2)氧化剂若选用KMnO4,将引入新的杂质离子Mn2+,生成Mn(OH)2，在沉淀铜离子时，得不到纯净的Cu(OH)2;NaClO作为最佳氧化剂会将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成Cl-，故正确答案为：2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O。
(3)先加入稀硫酸溶解氢氧化铜沉淀，然后蒸发浓缩，接着是降温结晶，析出晶体后，过滤，再洗涤，最后经干燥，得到成品
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