某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO
4·5H
2O。工艺流程如下
(部分操作和条件略):
I.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤。
II.向滤液中滴加H
2O
2溶液,稍加热。
III.向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4。
IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1。
V.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得晶体。
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、K
sp(25℃)如下表:
物质
| Fe(OH)3
| Fe (OH)2
| Cu(OH)2
|
开始沉淀时pH
| 2.7
| 7.6
| 4.7
|
完全沉淀时pH
| 3.7
| 9.6
| 6.7
|
Ksp
| 4.0×10–38
| 8.0×10–16
| 2.2×10–20
|
(1)II中发生反应的离子方程式是
。
(2)II中将Fe
2+氧化为Fe
3+的目的是
。
(3)用K
3[Fe(CN)
6](铁氰化钾)验证II中Fe
2+是否转化完全的现象是
。
(4)III中发生反应的离子方程式是
。
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe
3+是否沉淀完全________________________(提示:当溶液中某离子浓度小于1.0×10
–5 mol/L时可认为该离子沉淀完全)。
(5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因
。