Question

（14分）某研究性學習小組欲利用所學知識制備并提純硫酸銅。所用原料為廢舊銅材（含鐵約2%，其它雜質忽略不計），過程如下：

I：制備硫酸銅

裝置如圖，寫出陽極發生的電極反應式        、        。

II：提純硫酸銅

待反應結束后，取出電極，按照如下流程提純得到硫酸銅晶體（CuSO₄·5H₂O）

已知此溶液中Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺形成氫氧化物的pH如下表

離子	開始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe2+	6.4	8.4
Fe3+	2.4	3.1
Cu2+	5.2	6.5

（1）寫出步驟①發生反應的離子方程式         。

（2）步驟②中可加入        （填化學式）調節溶液pH至        （填范圍）。

（3）步驟③不能蒸干的原因是        。

（4）下圖表示硫酸銅晶體在乙醇水混合溶劑中溶解度隨乙醇體積分數的變化曲線，則最適合作為步驟⑥洗滌液是        。

A．無水乙醇           B．蒸餾水

C．95%乙醇溶液       D．飽和硫酸鈉溶液

（5）操作1的名稱是        。

 

Answer 1

(14分) I．   Fe-2e^-=Fe²⁺（1分）      　  Cu-2e^-=Cu²⁺ （1分）

II．（1）2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O（2分）

（2）CuO、CuCO₃、Cu₂(OH)₂CO₃(任寫一種）（2分）

      3.1～5.2（只要是這個區間內的都給分）（2分）

（3）防止硫酸銅晶體失去結晶水（2分）    （4）C （2分）  （5）重結晶（2分）

解析: