Question

20．如图是利用废铜屑（含杂质铁）制备胆矾（硫酸铜晶体）的流程．

已知：

溶液中被沉淀离子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH	≥3.7	≥6.4	≥4.4

请回答：
（1）溶液B中含有的阳离子有Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺、Cu²⁺（填离子符号）．
（2）下列物质中最适宜作氧化剂X的是b（填字母）．a．NaClO  b．H₂O₂   c．KMnO₄
（3）加入试剂①是为了调节pH，试剂①可以选择CuO或CuCO₃或Cu（OH）₂（填化学式）．
（4）操作①的名称是蒸发浓缩、冷却结晶．
（5）沉淀D加入盐酸可以得到FeCl₃，关于FeCl₃溶液的性质中说法不正确的是c
a．将FeCl₃饱和溶液逐滴加入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔效应
b．向FeCl₃溶液滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀
c．将FeCl₃溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl₃固体
d．向FeCl₃溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色
（6）沉淀D加入盐酸和铁粉，可以制得FeCl₂溶液．实验室保存FeCl₂溶液，需加入过量的铁粉，其原因是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺（用离子方程式表示）．

Answer 1

分析 由制备实验流程可知，Fe和Cu灼烧，铜与氧气反应生成CuO，Fe与氧气不能完全反应，加入稀硫酸，反应生成硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁，为了除去二价铁，由完全生成氢氧化物沉淀时溶液的pH可知，需将二价铁氧化生成三价铁，然后调节pH形成沉淀，过滤除去氢氧化铁沉淀，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得胆矾，据此解答．

解答 解：由制备实验流程可知，Fe和Cu灼烧，铜与氧气反应生成CuO，Fe与氧气不能完全反应，加入稀硫酸，反应生成硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁，为了除去二价铁，由完全生成氢氧化物沉淀时溶液的pH可知，需将二价铁氧化生成三价铁，然后调节pH形成沉淀，过滤除去氢氧化铁沉淀，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得胆矾，
（1）根据上面的分析可知，溶液B为硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁混合溶液及过量的稀硫酸，其中含有的阳离子有Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺、Cu²⁺，
故答案为：Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺、Cu²⁺；
（2）氧化剂X是将亚铁离子氧化成铁离子，同时不能引入新的杂质，所以可以用H₂O₂，故选b；
（3）加入试剂①是为了调节pH，与溶液中的氢离子反应，同时不能引入新的杂质，试剂①可以选择CuO或CuCO₃或Cu（OH）₂，
故答案为：CuO或CuCO₃或Cu（OH）₂；
（4）操作①是从硫酸铜 溶液中获得硫酸铜晶体，其名称是蒸发浓缩、冷却结晶，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）a．将FeCl₃饱和溶液逐滴加入沸水中，并继续加热得到红褐色液体为氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体能产生丁达尔效应，故a正确；
b．向FeCl₃溶液滴加NaOH溶液，生成氢氧化铁红褐色沉淀，故b正确；
c．将FeCl₃溶液加热蒸干并灼烧，由于氯化铁水解，最终得到Fe₂O₃固体，故c错误；
d．向FeCl₃溶液中滴加KSCN溶液生成Fe（SCN）₃，溶液变为红色，故d正确，
故选c；
（6）实验室保存FeCl₂溶液，为防止其中亚铁离子被氧化需加入过量的铁粉，反应的离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

点评 本题考查了铜及其化合物性质分析，化学方程式计算，掌握制备的原理和计算的依据基础是关键，题目难度中等．