Question

15．某实验小组利用Fe₂O₃、Cu₂O的混合物制取较纯净的胆矾（CuSO₄•5H₂O），实验方案如下：

（1）稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+2H⁺═Fe²⁺+H₂O、、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺．
（2）溶液乙中加入适量CuO时发生反应的离子方程式为3CuO+2Fe³⁺+3H₂O═2Fe（OH）₃+3Cu²⁺．
（3）操作Ⅰ主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干等步骤．
（4）实验室还可以利用沉淀丙制取FeCO₃，流程如下：

写出上述转化过程①、②、③中发生反应的离子方程式：
过程①：Fe（OH）₃+3H⁺═Fe³⁺+3H₂O．
过程②：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．
过程③：2HCO₃^-+Fe²⁺═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 Fe₂O₃、Cu₂O的混合物溶于过量的硫酸，氧化亚铜在酸性条件下生成铜离子和铜单质，氧化铁溶于酸生成铁离子，铜单质被铁离子氧化成铜离子，所以得到的溶液甲中含有亚铁离子、铜离子、铁离子等，加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子，再用氧化铜调节溶液的pH值，使铁离子沉淀，得到丙为氢氧化铁，溶液丁为硫酸铜溶液，将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干得硫酸铜晶体，氢氧化铁中加入盐酸生成氯化铁，氯化铁再与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液中加入碳酸氢铵，过滤洗涤得碳酸亚铁，据此答题．

解答 解：Fe₂O₃、Cu₂O的混合物溶于过量的硫酸，氧化亚铜在酸性条件下生成铜离子和铜单质，氧化铁溶于酸生成铁离子，铜单质被铁离子氧化成铜离子，所以得到的溶液甲中含有亚铁离子、铜离子、铁离子等，加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子，再用氧化铜调节溶液的pH值，使铁离子沉淀，得到丙为氢氧化铁，溶液丁为硫酸铜溶液，将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干得硫酸铜晶体，氢氧化铁中加入盐酸生成氯化铁，氯化铁再与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液中加入碳酸氢铵，过滤洗涤得碳酸亚铁，
（1）稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+2H⁺═Fe²⁺+H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案为：Fe₂O₃+2H⁺═Fe²⁺+H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）溶液乙中含有铁离子，加入适量CuO与酸反应，使得铁离子产生氢氧化铁沉淀，发生反应的离子方程式为  3CuO+2Fe³⁺+3H₂O═2Fe（OH）₃+3Cu²⁺，
故答案为：3CuO+2Fe³⁺+3H₂O═2Fe（OH）₃+3Cu²⁺；
（3）根据上面的分析可知，操作Ⅰ主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干等步骤，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）根据上面的分析可知，反应①的离子方程式为Fe（OH）₃+3H⁺═Fe³⁺+3H₂O，反应②的离子方程式为Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，反应③的离子方程式为2HCO₃^-+Fe²⁺═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案为：Fe（OH）₃+3H⁺═Fe³⁺+3H₂O；Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；2HCO₃^-+Fe²⁺═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O．

点评 本题考查实验的设计及评价，以及物质的组成及含量的测定，本题难度较大，做题时注意把握题给信息．