Question

【題目】如圖是利用廢銅屑（含雜質鐵）制備膽礬（硫酸銅晶體）的流程。

溶液中被沉淀離子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
完全生成氫氧化物沉淀時，溶液的pH	≥3.7	≥6.4	≥4.4

請回答：

（1）溶液B中含有的陽離子有__（填離子符號）。

（2）下列物質中最適宜做氧化劑X的是__（填字母）。

A.NaClO B.H2O2 C.KMnO4

寫出加入氧化劑X時，發生反應的離子方程式___。

（3）加入試劑①是為了調節pH，試劑①可以選擇__（填化學式）。

已知：殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時，沉淀就達完全。則Fe(OH)3的溶度積常數Ksp=___。

（4）操作①的步驟：___、___、過濾、洗滌、干燥。

（5）沉淀D加入鹽酸可以得到FeCl3，關于FeCl3溶液的性質中說法不正確的是__。

A.將FeCl3飽和溶液逐滴加入沸水中，并繼續加熱得到紅褐色液體，該液體能產生丁達爾效應

B.將FeCl3溶液滴加到淀粉-KI溶液中，溶液顯藍色

C.將FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl3固體

D.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液中出現紅色沉淀

Answer 1

【答案】Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+ B 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O CuO或Cu(OH)2或CuCO3 10-35.9 蒸發濃縮 冷卻結晶 CD

【解析】

由制備實驗流程可知，Fe和Cu灼燒，銅與氧氣反應生成CuO，Fe與氧氣反應生成四氧化三鐵，加入足量稀硫酸溶解，反應生成硫酸銅和硫酸亞鐵、硫酸鐵，由完全生成氫氧化物沉淀時溶液的pH可知，需將二價鐵氧化生成三價鐵，然后調節pH形成沉淀，過濾除去氫氧化鐵沉淀，濾液E經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥可得膽礬，據此分析解答。

(1)根據上面的分析可知，溶液B為硫酸銅和硫酸亞鐵、硫酸鐵的混合溶液及過量的稀硫酸，其中含有的陽離子有Fe2+、Fe3+、H+、Cu2+，故答案為：Fe2+、Fe3+、H+、Cu2+；

(2)氧化劑X是將亞鐵離子氧化成鐵離子，同時不能引入新的雜質，所以可以用H2O2，過氧化氫具有強氧化性，可將Fe2+氧化成Fe3+，反應離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案為：b；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

(3)加入試劑①是為了調節pH，與溶液中的氫離子反應，同時不能引入新的雜質，試劑①可以選擇CuO或CuCO3或Cu(OH)2；殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時，根據表格數據可知，鐵離子完全沉淀時的pH≥3.7，則Fe(OH)3的溶度積常數Ksp= c(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-5×[1×10-(14-3.7)]3=10-35.9，故答案為：CuO或CuCO3或Cu(OH)2；10-35.9；

(4)操作①是從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體，操作步驟為：蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥，故答案為：蒸發濃縮、冷卻結晶；

(5)A．將FeCl3飽和溶液逐滴加入沸水中，并繼續加熱得到紅褐色液體為氫氧化鐵膠體，氫氧化鐵膠體能產生丁達爾效應，故A正確；B．FeCl3具有氧化性，能夠氧化KI生成I2，碘遇到淀粉溶液顯藍色，故B正確；C．將FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒，由于氯化鐵水解生成氫氧化鐵，最終得到Fe2O3固體，故C錯誤；D．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液生成Fe(SCN)3，溶液變為血紅色，沒有沉淀生成，故D錯誤；故選CD；