Question

【题目】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；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4·5H 2O）和副产物石膏（CaSO4·2H 2O）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_________；

（2）含铁的废铜和稀硫酸反应的化学方程式_____

（3）操作 I 最后温度应该控制在_____℃左右；

（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、_____、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_____。

Answer 1

【答案】Fe(OH)3 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 100 冷却结晶 减少因晶体溶解造成的损失

【解析】

（1）由工艺流程图转化关系可知，浸出液中加入石灰浆调节pH值，铁离子转化为Fe（OH）3沉淀析出，红褐色滤渣的主要成分为Fe（OH）3；
（2）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）由表中溶解度关系可知，胆矾溶解度随温度升高增大，而石膏的溶解度随温度升高降低，所以应控制在较高的温度，温度应该控制在100℃，制备的胆矾相对较纯；

（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；硫酸铜易溶于水而不易溶于酒精，晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水是为了减少晶体溶解损失。