Question

粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的，杂质主要是铁的氧化物及泥沙．
以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下：
已知Fe³⁺，Fe²⁺，Cu²⁺转化为相应氢氧化物时，开始沉淀的沉淀完全时的pH如下表：

	Fe3+	Fe2+	Cu2+
开始沉淀的pH	2.7	7.6	5.2
沉淀完全的pH	3.7	9.6	6.4

（1）为使粗CuO充分溶解，可采取的措施除适当延长溶解时间、充分搅拌、将粗CuO粉碎外，还有

 

（答一条即可）
（2）加入3% H₂O₂之前必须进行操作Ⅱ，操作Ⅱ的目的是

 

．H₂O₂参加反应的离子方程式为

 

．
（3）加入稀氨水后，溶液的pH应在

 

范围内．
（4）经操作Ⅰ得到粗胆矾，操作Ⅲ得到精制胆矾．两步操作相同，都包括燕发浓缩、冷却结晶、吸滤、洗涤、干燥等步骤示和普通过滤相比，吸滤的优点是

 

．（至少答两条）．
（5）吸滤操作中，除烧杯、玻璃棒、安全瓶外，还必须使用的属于硅酸盐材料的仪器有

 

．

Answer 1

分析：（1）加快溶解的方法有加热、增大接触面积、搅拌等；
（2）过氧化氢不稳定，受热易分解；
（3）调节溶液的pH目的是使铁离子全部沉淀，铜离子不沉淀，依据图表数据分析可知pH应为：3.7～5.2；
（4）循环水真空泵使吸滤瓶内减压，由于瓶内与布氏漏斗液面上形成压力差，因而加快了过滤速度；
（5）布什漏斗与吸滤瓶配套，用于无机制备中晶体或粗颗粒沉淀的减压过滤．

解答：解：（1）加热可促进反应速率，故答案为：给反应混合物加热；
（2）过氧化氢不稳定，受热易分解，故加入过氧化氢前需使溶液冷却．Fe²⁺可被过氧化氢氧化为Fe³⁺，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：使溶液冷却（防止H₂O₂分解）；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）向溶液中加入氨水，调节溶液的pH目的是使铁离子全部沉淀，铜离子不沉淀，依据图表数据分析可知pH应为：3.7～5.2，故答案为：3.7～5.2；
（4）循环水真空泵使吸滤瓶内减压，由于瓶内与布氏漏斗液面上形成压力差，因而加快了过滤速度，故答案为：加快过滤速度，得到较干燥的沉淀；
（5）布什漏斗与吸滤瓶配套，用于无机制备中晶体或粗颗粒沉淀的减压过滤．故答案为：布氏漏斗、吸滤瓶．

点评：本题考查了铜的化合物知识，对于减压过滤，教材没有介绍，可从网上查找更多信息．