Question

11．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原
料，易溶于水而不易溶于酒精；铜离子完全沉淀
的pH是5左右，铁离子完全沉淀的pH是2左右．以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO₄•5H₂O）和副产物石膏（CaSO₄•2H₂O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）如表．

温度（℃）	20	40	60	80	100
石膏	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
胆矾	32	44.6	61.8	83.8	114

请回答下列问题：
（1）红褐色滤渣的主要成分是氢氧化铁；
（2）铜和稀硝酸反应的化学方程式3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）石灰浆调pH大约要调节到A
A.2   B.5   C.7   D.10
（4）操作I最后温度应该控制在100℃左右；
（5）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是硫酸铜易溶于水而不易溶于酒精．

Answer 1

分析 （1）氢氧化铁是红褐色沉淀；
（2）化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后元素种类不变，原子种类、总个数和质量都不变；
（3）根据要求石灰浆调pH大约需要的范围；
（4）根据物质的溶解度可以判断相关方面的问题；
（5）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是硫酸铜易溶于水而不易溶于酒精．

解答 解：（1）氢氧化铁是红褐色沉淀，因此红褐色滤渣的主要成分是氢氧化铁．
故填：氢氧化铁．
（2）由质量守恒定律可知，反应前后氢原子都是8个，反应前铜原子是3个，反应后应该是3个，包含在未知物质中，反应前氮原子是8个，其中6个包含在未知物质中，反应前氧原子是24个，反应后应该是24个，其中18个包含在未知物质中，因此反应的化学方程式为：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
故填：3Cu（NO₃）₂．
（3）石灰浆调pH大约要调节到2，因为这时铁离子完全沉淀，铜离子没有沉淀．
故选：A．
（4）操作I最后温度应该控制在100℃左右，因为这时石膏的溶解度最小，胆矾的溶解度最大，有利于石膏沉淀析出．
故填：100．
（5）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是硫酸铜易溶于水而不易溶于酒精．
故填：过滤；硫酸铜易溶于水而不易溶于酒精．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．