Question

2．X是日常生活中应用最广泛的金属，现有废铜（杂质为不溶于酸的物质及少量的X单质）来制备胆矾，同时得到副产物红棕色氧化物X．有人设计了如下流程：

请根据上述流程回答下列问题：
（1）写出滤液I中加入H₂O₂后反应的离子方程式2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）试剂a可选用的是BDE（填字母）
  A．氨水    B．Cu₂（OH）₂CO₃   C．NaOH   D．Cu（OH）₂   E．CuCO₃
（3）煮沸的目的是除去溶解的二氧化碳．

Answer 1

分析 某金属是日常生活中应用最广泛的金属，为Fe，废铜中含有不溶于酸的杂质及少量Fe，得到的副产物是Fe₂O₃，废铜酸浸，最后得到胆矾，根据元素守恒知，该酸是硫酸，得到的滤液I中含有硫酸铜、硫酸亚铁，向溶液中加入双氧水，双氧水能氧化亚铁离子生成铁离子，加入试剂a并调节溶液的pH，加入的试剂能使铁离子转化为沉淀且不能引进新的杂质，可以加入和酸反应的物质来调节溶液的pH并且不能产生新的杂质，然后煮沸除去溶液中溶解的气体，将得到的沉淀灼烧得到红棕色氧化物Fe₂O₃，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到胆矾，结合题目分析解答．

解答 解：某金属是日常生活中应用最广泛的金属，为Fe，废铜中含有不溶于酸的杂质及少量Fe，得到的副产物是Fe₂O₃，废铜酸浸，最后得到胆矾，根据元素守恒知，该酸是硫酸，得到的滤液I中含有硫酸铜、硫酸亚铁，向溶液中加入双氧水，双氧水能氧化亚铁离子生成铁离子，加入试剂a并调节溶液的pH，加入的试剂能使铁离子转化为沉淀且不能引进新的杂质，可以加入和酸反应的物质来调节溶液的pH并且不能产生新的杂质，然后煮沸除去溶液中溶解的气体，将得到的沉淀灼烧得到红棕色氧化物Fe₂O₃，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到胆矾，
（1）滤液I中亚铁离子和双氧水发生氧化还原反应生成铁离子和水，加入H₂O₂后反应的离子方程式2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）加入和酸反应的物质来调节溶液的pH并且不能产生新的杂质，BDE都能和酸反应生成硫酸铜且不能引进新的杂质，AC引进新的杂质，故选BDE；
（3）煮沸的目的是除去溶解的二氧化碳，防止生成碳酸铜，故答案为：除去溶解的二氧化碳．

点评 本题考查物质分离和提纯，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，涉及基本操作、物质性质、物质分离提纯等知识点，明确流程图中发生的反应及基本操作方法、物质的性质是解本题关键，注意（2）中除杂剂的选取，题目难度不大．