Question

B．《實驗化學》粗CuO是將工業廢銅、廢電線及廢銅合金高溫焙燒而成的，雜質主要是鐵的氧化物及泥沙．以粗CuO為原料制備CuSO₄?5H₂O的主要步驟如下圖所示：

Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺轉化為相應氫氧化物時，開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表：

	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氫氧化物開始沉淀時的pH	1.9	7.0	4.7
氫氧化物沉淀完全時的pH	3.2	9.0	6.7

（1）加入3% H₂O₂之前需將熱溶液冷卻，其目的是

 

，H₂O₂的作用是

 

．
（2）加入2mol/L氨水后，溶液的pH應在

 

范圍內．
（3）經操作Ⅰ得到粗膽礬，經操作Ⅱ得到精制膽礬．兩步操作相同，都包括

 

、抽濾、洗滌、干燥等步驟．某同學裝配的抽濾裝置如下圖所示，該裝置中的錯誤之處是

 

．

（4）調節溶液的pH常選用稀酸或稀堿，而不用濃酸、濃堿，理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）雙氧水具有氧化性，在加熱條件下會發生分解反應生成水以及氧氣；
（2）根據流程和目的，加氨水調節pH值目的是讓三價鐵離子沉淀，但是銅離子不沉淀；
（3）蒸發濃縮、冷卻結晶可以獲得物質的晶體，根據抽濾裝置的原理來回答；
（4）調節溶液的pH常選用稀酸或稀堿，而不用濃酸、濃堿，濃度太大，量控制起來麻煩．

解答：解：（1）雙氧水具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，在加熱條件下雙氧水會發生分解反應生成水以及氧氣，
故答案為：防止雙氧水分解；將亞鐵離子氧化為鐵離子，使之在銅離子之前沉淀；
（2）根據流程和目的，加氨水調節pH值目的是讓三價鐵離子沉淀，但是銅離子不沉淀，根據表中的數據，三價鐵離子沉淀完全的pH是3.2，銅離子開始沉淀的pH為4.7，所以調節的pH范圍是3.2～4.7，
故答案為：3.2～4.7；
（3）經操作Ⅰ得到粗膽礬，經操作Ⅱ得到精制膽礬，兩步操作都包括蒸發濃縮、冷卻結晶，抽濾裝置中，布氏漏斗的頸口斜面未朝向抽濾瓶的支管口，以保證得到要抽濾的物質，故答案為：蒸發濃縮、冷卻結晶；布氏漏斗的頸口斜面未朝向抽濾瓶的支管口；
（4）調節溶液的pH常選用稀酸或稀堿，而不用濃酸、濃堿，濃度太大，因為稀的酸堿溶液便于控制加入酸或是堿的量，而濃的酸堿的量控制起來麻煩，故答案為：便于控制加入酸或是堿的量．

點評：本題是一道化學工藝流程和實驗相結合的綜合考查題，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度大．