Question

3．如圖是利用廢銅屑（含雜質）制備膽礬（硫酸銅晶體）的過程

已知：

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

請回答：
（1）下列物質中最適宜做氧化劑X的是B（填字母）．
A．NaClO         B．H₂O₂         C．KMnO₄　D．FeCl₃
（2）加入試劑①是為了調節pH，試劑①可以選擇CuO或CuCO₃或Cu（OH）₂（填化學式）．
（3）操作①的名稱是蒸發濃縮、冷卻結晶．
（4）沉淀D加入鹽酸可以得到FeCl₃溶液，關于FeCl₃溶液的性質中說法不正確的是C．
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．向FeCl₃溶液滴加NaOH溶液，出現紅褐色沉淀
C．將FeCl₃溶液滴加NaOH溶液，將沉淀干燥灼燒，得到Fe（OH）₃固體
D．向FeCl₃溶液中滴加KSCN溶液，溶液變為紅色
（5）沉淀D加入鹽酸和鐵粉，可以制得FeCl₂溶液，實驗室保存FeCl₂溶液，需加入過量的鐵粉防止FeCl₂溶液變質，其原因是Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺（用離子方程式表示）．
（6）若用碳電極電解硫酸銅溶液200mL．通電5min后，陰極增重0.64g，則電解后溶液的pH=1（溶液體積變化忽略不計）．

Answer 1

分析 由制備實驗流程可知，Fe和Cu灼燒，銅與氧氣反應生成CuO，Fe與氧氣不能完全反應，加入稀硫酸，反應生成硫酸銅和硫酸亞鐵、硫酸鐵，為了除去二價鐵，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，濾液經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥可得膽礬，據此解答．

解答 解：（1）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；
故答案為：B；
（2）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；
故答案為：CuO或CuCO₃或Cu（OH）₂；
（3）操作①是從硫酸銅 溶液中獲得硫酸銅晶體，其名稱是蒸發濃縮、冷卻結晶；
故答案為：蒸發濃縮、冷卻結晶；
（4）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．向FeCl₃溶液滴加NaOH溶液，生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，故B正確；
C．將FeCl₃溶液加熱蒸干并灼燒，由于氯化鐵水解，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，溶液變為紅色，故D正確；
故答案為：C；
（5）實驗室保存FeCl₂溶液，需加入過量的鐵粉防止FeCl₂溶液變質，鐵粉有還原性，離子方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（6）用碳電極電解硫酸銅溶液200mL．通電5min后，陰極增重0.64g，陰極為為銅離子放電得銅單質，即生成Cu的物質的量為$\frac{0.64g}{64g/mol}$=0.01mol，根據銅和氫離子的關系式Cu～2H⁺知，氫離子的物質的量為0.02mol，溶液中氫離子濃度為$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.1mol/L，則溶液的pH=lgc（H⁺）=1；
故答案為：1．

點評 本題考查了銅及其化合物性質分析，化學方程式計算，掌握制備的原理和計算的依據基礎是關鍵，題目難度中等．