Question

7．氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液（含Cu²⁺、H⁺、SO₄^2-、Mg²⁺、A1³⁺、Fe²⁺） 经下列流程可制得高纯度硫酸铜晶体如图1：

已知：该实验条件下，各金属离子沉淀的pH如图2所示．下列判断正确的是（　　）

• A． 沉淀1的主要成分为Al（OH）₃和Fe（OH）₃
• B． 溶液2中所含金属阳离子只有Mg²⁺
• C． 将溶液3蒸干即得CuSO₄•5H₂O晶体
• D． 若不加入NaClO溶液，对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响

Answer 1

分析 氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液（含Cu²⁺、H⁺、SO₄^2-、Mg²⁺、A1³⁺、Fe²⁺），加NaClO溶液，把亚铁离子氧化为Fe³⁺，调节溶液的pH=4.7，由各金属离子沉淀的pH图可知，A1³⁺、Fe³⁺转化为Al（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀，过滤，沉淀1为Al（OH）₃和Fe（OH）₃，溶液1含有Cu²⁺、H⁺、SO₄^2-、Mg²⁺，然后加NaOH，调节pH=6.7，Cu²⁺转化为Cu（OH）₂沉淀，过滤，沉淀2为Cu（OH）₂，溶液2主要含有Mg²⁺，Cu（OH）₂加硫酸生成溶液3为硫酸铜溶液，然后加热浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体；据此分析．

解答 解：氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液（含Cu²⁺、H⁺、SO₄^2-、Mg²⁺、A1³⁺、Fe²⁺），加NaClO溶液，把亚铁离子氧化为Fe³⁺，调节溶液的pH=4.7，由各金属离子沉淀的pH图可知，A1³⁺、Fe³⁺转化为Al（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀，过滤，沉淀1为Al（OH）₃和Fe（OH）₃，溶液1含有Cu²⁺、H⁺、SO₄^2-、Mg²⁺，然后加NaOH，调节pH=6.7，Cu²⁺转化为Cu（OH）₂沉淀，过滤，沉淀2为Cu（OH）₂，溶液2主要含有Mg²⁺，Cu（OH）₂加硫酸生成溶液3为硫酸铜溶液，然后加热浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体；
A．由流程分析可知，沉淀1的主要成分为Al（OH）₃和Fe（OH）₃，故A正确；
B．溶液2主要含有Mg²⁺，还有少量的Cu²⁺、A1³⁺、Fe³⁺，因为Cu²⁺、A1³⁺、Fe³⁺不能全部转化为沉淀，故B错误；
C．从溶液中提取溶质时，加热浓缩、冷却结晶，不能加热干，故C错误；
D．若不加入NaClO溶液，在调节pH=4.7时，Fe²⁺不能转化为沉淀，在调节pH=6.7，Cu²⁺转化为Cu（OH）₂沉淀，而此时Fe²⁺不能转化为沉淀，所以对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响，故D正确．
故选AD．

点评 本题考查了物质的分离提纯的综合应用，明确分离提纯操作流程是解本题关键，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生灵活运用知识解答问题的能力，题目难度中等．