Question

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　F　；

（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

【分析】（1）由工藝流程圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，紅褐色濾渣的主要成分為氫氧化鐵；

（2）鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；

（3）將加熱溫度控制在100℃以內(nèi)，采取水浴加熱，受熱均勻；

（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．結(jié)合物質(zhì)的溶解性來分析．

【解答】解：（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．故答案為：Fe（OH）₃；

（2）鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；故填：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．故答案為：100；

（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；晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水是為了減少晶體溶解損失；故填：冷卻結(jié)晶；減少因晶體溶解造成的損失．