Question

【題目】硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料；以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產膽礬（CuSO4·5H2 O）和副產物石膏（CaSO4·2H2O）的生產流程示意圖：

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（g/100g水）見下表。

溫度()	20	40	60	80	100
石膏（g）	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
膽礬（g）	32	44.6	61.8	83.8	114

請回答下列問題：

（1）紅棕色濾渣的主要成分是__________________。

（2）寫出浸出過程中生成銅離子的離子方程式________________________________________。

（3）操作I包括蒸發濃縮、__________等操作，溫度應該控制在_____左右；

（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體操作Ⅱ應采用_______結晶；晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是_______________________________________；干燥時采用晾干，不用加熱烘干的原因是_________________________。

Answer 1

【答案】 Fe(OH)3 3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O 趁熱過濾 100 冷卻 減少因晶體溶解而造成的損失 避免加熱過程中晶體受熱分解

【解析】試題分析：由題中流程和表中數據可知：含鐵廢銅經酸浸后加石灰漿調節pH，使溶液中的鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀；過濾除去氫氧化鐵，濾液經蒸發濃縮、趁熱過濾，分離出石膏；分離出石膏后的濾液經冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到產品。

（1）紅棕色濾渣的主要成分是Fe(OH)3 。

（2）浸出過程中生成銅離子的離子方程式3Cu+8H++2NO3—3Cu2++2NO↑+4H2O。

（3）操作I包括蒸發濃縮、趁熱過濾等操作，根據表中數據可知，在100石膏的溶解度最小、膽礬的溶解度最大，所以溫度應該控制在100℃左右；

（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體操作Ⅱ應采用冷卻結晶；晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是減少因晶體溶解而造成的損失；干燥時采用晾干，不用加熱烘干的原因是避免加熱過程中晶體受熱分解。