Question

B．《实验化学》粗CuO是将工业废铜、废电线及废铜合金高温焙烧而成的，杂质主要是铁的氧化物及泥沙．以粗CuO为原料制备CuSO₄?5H₂O的主要步骤如下图所示：

Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺转化为相应氢氧化物时，开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：

	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	7.0	4.7
氢氧化物沉淀完全时的pH	3.2	9.0	6.7

（1）加入3% H₂O₂之前需将热溶液冷却，其目的是

 

，H₂O₂的作用是

 

．
（2）加入2mol/L氨水后，溶液的pH应在

 

范围内．
（3）经操作Ⅰ得到粗胆矾，经操作Ⅱ得到精制胆矾．两步操作相同，都包括

 

、抽滤、洗涤、干燥等步骤．某同学装配的抽滤装置如下图所示，该装置中的错误之处是

 

．

（4）调节溶液的pH常选用稀酸或稀碱，而不用浓酸、浓碱，理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）双氧水具有氧化性，在加热条件下会发生分解反应生成水以及氧气；
（2）根据流程和目的，加氨水调节pH值目的是让三价铁离子沉淀，但是铜离子不沉淀；
（3）蒸发浓缩、冷却结晶可以获得物质的晶体，根据抽滤装置的原理来回答；
（4）调节溶液的pH常选用稀酸或稀碱，而不用浓酸、浓碱，浓度太大，量控制起来麻烦．

解答：解：（1）双氧水具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，在加热条件下双氧水会发生分解反应生成水以及氧气，
故答案为：防止双氧水分解；将亚铁离子氧化为铁离子，使之在铜离子之前沉淀；
（2）根据流程和目的，加氨水调节pH值目的是让三价铁离子沉淀，但是铜离子不沉淀，根据表中的数据，三价铁离子沉淀完全的pH是3.2，铜离子开始沉淀的pH为4.7，所以调节的pH范围是3.2～4.7，
故答案为：3.2～4.7；
（3）经操作Ⅰ得到粗胆矾，经操作Ⅱ得到精制胆矾，两步操作都包括蒸发浓缩、冷却结晶，抽滤装置中，布氏漏斗的颈口斜面未朝向抽滤瓶的支管口，以保证得到要抽滤的物质，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；布氏漏斗的颈口斜面未朝向抽滤瓶的支管口；
（4）调节溶液的pH常选用稀酸或稀碱，而不用浓酸、浓碱，浓度太大，因为稀的酸碱溶液便于控制加入酸或是碱的量，而浓的酸碱的量控制起来麻烦，故答案为：便于控制加入酸或是碱的量．

点评：本题是一道化学工艺流程和实验相结合的综合考查题，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度大．