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（CuSO4·5H 2O）和副產(chǎn)物石膏（CaSO4·2H 2O）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

請回答下列問題：

（1）紅褐色濾渣的主要成分是_________；

（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；晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是_____。

Answer 1

【答案】Fe(OH)3 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 100 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）鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；化學(xué)方程式為：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℃，制備的膽礬相對較純；

（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體應(yīng)為將熱溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；硫酸銅易溶于水而不易溶于酒精，晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水是為了減少晶體溶解損失。