题目内容
工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（CuSO4?5H2O）．该废料中各种成份含量如下：Cu和CuO约占87%，其它为Al、Fe、Si及其氧化物，还有少量的难溶物质．工艺流程为：
部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表：
回答：
（1）步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状？ ．
（2）步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式： ．
（3）步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是 ．（填序号）；
A．NaOH B．氨水 C．Cu2（OH）2CO3 D．Cu（OH）2 E．MgCO3
步骤⑥中滤渣成份的化学式 ．
（4）步骤⑦中用硫酸调节pH=2～3的原因是 ．
（5）步骤⑧的分离操作是： ，冷却结晶， ．
| ①将含铜废料研成粉末 | - | ②加过量热碱溶液，过滤 | - | ③滤渣用水洗至pH=7 | - | ④加稍过量稀硫酸，加热条件下通空气搅拌至固体基本溶解 |
| ⑧分离得到胆矾晶体 | ← | ←⑦再将滤液用硫酸调节pH=2～3 | ⑥调节pH=5.2沉降1小时之后过滤 | ← | ⑤再加H2O2于80℃保温半小时 |
| 沉淀物 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Cu（OH）2 | Mg（OH）2 | Fe（OH）2 |
| pH | 5.2 | 3.1 | 6.7 | 9.4 | 9.7 |
（1）步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状？
（2）步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式：
（3）步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是
A．NaOH B．氨水 C．Cu2（OH）2CO3 D．Cu（OH）2 E．MgCO3
步骤⑥中滤渣成份的化学式
（4）步骤⑦中用硫酸调节pH=2～3的原因是
（5）步骤⑧的分离操作是：
考点：金属的回收与环境、资源保护,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,铜金属及其重要化合物的主要性质
专题：实验题
分析：（1）反应物的接触面积与反应速率成正比；
（2）过氧化氢具有强氧化性，会把亚铁离子氧化为铁离子；
（3）调节pH不能引入新的杂质；根据阳离子沉淀的pH可知生成的沉淀；
（4）考虑铜离子的水解；
（5）从溶液中得到晶体一般采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法．
（2）过氧化氢具有强氧化性，会把亚铁离子氧化为铁离子；
（3）调节pH不能引入新的杂质；根据阳离子沉淀的pH可知生成的沉淀；
（4）考虑铜离子的水解；
（5）从溶液中得到晶体一般采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法．
解答：
解：（1）反应物的接触面积与反应速率成正比，将含铜废料研磨成粉状，增大固体反应物的接触面积，加快了反应速率，
故答案为：增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率；
（2）过氧化氢具有强氧化性，会把亚铁离子氧化为铁离子，本身被还原为水，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）调节pH不能引入新的杂质，A项会引入钠离子，B项会引入铵根离子、E项会引入镁离子，C、D项物质会和氢离子反应调节pH，同时生成铜离子，不会引入新的杂质；根据阳离子沉淀的pH可知，在pH为5.2时，铁离子沉淀完全生成氢氧化铁，
故答案为：C、D；Fe（OH）3；
（4）铜离子为弱碱阳离子能水解，水解方程式为：Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，加热时会促进水解，加入硫酸，增大了H+离子浓度，会抑制铜离子水解，
故答案为：加热蒸发浓缩时会导致Cu2+发生水解生成Cu（OH）2，用硫酸调节pH=2～3是为了抑制Cu2+的水解，也不会引入杂质；
（5）从溶液中得到晶体一般采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法，
故答案为：蒸发浓缩；过滤．
故答案为：增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率；
（2）过氧化氢具有强氧化性，会把亚铁离子氧化为铁离子，本身被还原为水，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）调节pH不能引入新的杂质，A项会引入钠离子，B项会引入铵根离子、E项会引入镁离子，C、D项物质会和氢离子反应调节pH，同时生成铜离子，不会引入新的杂质；根据阳离子沉淀的pH可知，在pH为5.2时，铁离子沉淀完全生成氢氧化铁，
故答案为：C、D；Fe（OH）3；
（4）铜离子为弱碱阳离子能水解，水解方程式为：Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，加热时会促进水解，加入硫酸，增大了H+离子浓度，会抑制铜离子水解，
故答案为：加热蒸发浓缩时会导致Cu2+发生水解生成Cu（OH）2，用硫酸调节pH=2～3是为了抑制Cu2+的水解，也不会引入杂质；
（5）从溶液中得到晶体一般采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法，
故答案为：蒸发浓缩；过滤．
点评：本题以流程图的形式考查了物质的分离与提纯、离子方程式的书写、水解平衡等知识，注意制取胆矾晶体，用Cu2（OH）2CO3、Cu（OH）2调节pH，除去杂质，分离和提纯时一定不能引入新的杂质，调节pH一般加入含提纯物质中的离子的化合物，避免引入新的杂质，题目难度中等．
练习册系列答案
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