Question

【題目】硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料，易溶于水而不易溶于酒精；以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO4·5H2O）和副產(chǎn)物石膏（CaSO4·2H2O）的生產(chǎn)流程示意圖：

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（g/100g水）如表。

溫度(℃)	20	40	60	80	100
石膏	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
膽礬	32	44.6	61.8	83.8	114

請(qǐng)回答下列問題：
（1）紅褐色濾渣的主要成分是氫氧化鐵，氫氧化鐵中陽(yáng)離子的符號(hào)為
（2）含鐵的廢銅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）操作I最后溫度應(yīng)該控制在℃左右；
（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、、過濾、洗滌、干燥；晶體用無(wú)水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是。

Answer 1

【答案】
（1）Fe3+
（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（3）100
（4）冷卻結(jié)晶,減少因晶體溶解造成的損失
【解析】（1）由工藝流程圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，浸出液中加入石灰漿調(diào)節(jié)pH值，鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀析出，紅褐色濾渣的主要成分為Fe（OH）3；
（2）含鐵的廢銅和稀硫酸反應(yīng)，只有鐵與硫酸反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）由表中溶解度關(guān)系可知，膽礬溶解度隨溫度升高增大，而石膏的溶解度隨溫度升高降低，所以應(yīng)控制在較高的溫度，溫度應(yīng)該控制在100℃，制備的膽礬相對(duì)較純；
（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體應(yīng)為將熱溶液冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；晶體用無(wú)水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是減少因晶體溶解造成的損失.
故答案為：（1）Fe3+；（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；（3）100；（4）冷卻結(jié)晶；減少因晶體溶解造成的損失.
（1）氫氧化鐵中陽(yáng)離子是三價(jià)鐵離子；
（2）銅和稀硫酸不反應(yīng)，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；
（3）操作I控制的溫度應(yīng)該是讓石膏的溶解度最小，而膽礬的溶解度達(dá)到最大，這樣得到的膽礬才會(huì)純度最高；
（4）操作II是為了得到膽礬，此過程應(yīng)該是蒸發(fā)濃縮，由于其溶解度受溫度影響較大，所以要降溫結(jié)晶．晶體用無(wú)水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水是為了減少因晶體溶解造成的損失.