Question

【題目】硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料．以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO45H2O）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）見表．

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）紅棕色濾渣的主要成分是；
（2）寫出浸出過程中生成硫酸銅的化學方程式；
（3）操作I的操作溫度應(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)為洗滌、干燥；
（5）反應(yīng)產(chǎn)物中的NO可以循環(huán)使用，試僅用一個化學方程式表示NO轉(zhuǎn)化為HNO3：

Answer 1

【答案】
（1）Fe（OH）3
（2）3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
（3）100
（4）冷卻結(jié)晶、過濾
（5）4NO+3O2+H2O=4HNO3
【解析】解：含鐵的廢銅為原料加入稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，溶解后得到浸出液，在浸出液中主要含有Cu2+、Fe3+、H+、SO42﹣ ， 加入石灰漿調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子，過濾得到紅褐色濾渣為氫氧化鐵沉淀，依據(jù)石膏和藍礬的溶解度，控制100°C，濾液中析出石膏，濾液中主要為硫酸銅，通過加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌，干燥得到硫酸銅晶體；（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 ， 所以答案是：Fe（OH）3；（2）由于硫酸的存在，且酸過量，硝酸全起氧化劑作用，酸為稀溶液，生成硫酸銅、NO、水，反應(yīng)方程式為3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O，所以答案是：3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O；（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，
所以答案是：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，所以答案是：冷卻結(jié)晶、過濾；（5）一氧化氮氣體有毒污染空氣不能排放到大氣中，可以利用一氧化氮和氧氣在水溶液中吸收生成硝酸循環(huán)使用反應(yīng)的化學方程式4NO+3O2+H2O=4HNO3 ， 所以答案是：4NO+3O2+H2O=4HNO3 ．