Question

如图是利用废铜屑（含杂质铁）制备胆矾（硫酸铜晶体）的流程。

溶液中被沉淀离子	Fe^3+	Fe^2+	Cu^2+
完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH	≥3.7	≥6.4	≥4.4

请回答：

（1）溶液B中含有的阳离子有__（填离子符号）。

（2）下列物质中最适宜做氧化剂X的是__（填字母）。

A.NaClO      B.H₂O₂     C.KMnO₄

写出加入氧化剂X时，发生反应的离子方程式___。

（3）加入试剂①是为了调节pH，试剂①可以选择__（填化学式）。

已知：残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5mol/L时，沉淀就达完全。则Fe(OH)₃的溶度积常数K_sp=___。

（4）操作①的步骤：___、___、过滤、洗涤、干燥。

（5）沉淀D加入盐酸可以得到FeCl₃，关于FeCl₃溶液的性质中说法不正确的是__。

A.将FeCl₃饱和溶液逐滴加入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔效应

B.将FeCl₃溶液滴加到淀粉-KI溶液中，溶液显蓝色

C.将FeCl₃溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl₃固体

D.向FeCl₃溶液中滴加KSCN溶液，溶液中出现红色沉淀

Answer

Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+ B 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O CuO或Cu(OH)2或CuCO3 10-35.9 蒸发浓缩 冷却结晶 CD

【解析】

由制备实验流程可知，Fe和Cu灼烧，铜与氧气反应生成CuO，Fe与氧气反应生成四氧化三铁，加入足量稀硫酸溶解，反应生成硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁，由完全生成氢氧化物沉淀时溶液的pH可知，需将二价铁氧化生成三价铁，然后调节pH形成沉淀，过滤除去氢氧化铁沉淀，滤液E经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得胆矾，据此分析解答。

(1)根据上面的分析可知，溶液B为硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁的混合溶液及过量的稀硫酸，其中含有的阳离子有Fe2+、Fe3+、H+、Cu2+，故答案为：Fe2+、Fe3+、H+、Cu2+；

(2)氧化剂X是将亚铁离子氧化成铁离子，同时不能引入新的杂质，所以可以用H2O2，过氧化氢具有强氧化性，可将Fe2+氧化成Fe3+，反应离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：b；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

(3)加入试剂①是为了调节pH，与溶液中的氢离子反应，同时不能引入新的杂质，试剂①可以选择CuO或CuCO3或Cu(OH)2；残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，根据表格数据可知，铁离子完全沉淀时的pH≥3.7，则Fe(OH)3的溶度积常数Ksp= c(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-5×[1×10-(14-3.7)]3=10-35.9，故答案为：CuO或CuCO3或Cu(OH)2；10-35.9；

(4)操作①是从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体，操作步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；

(5)A．将FeCl3饱和溶液逐滴加入沸水中，并继续加热得到红褐色液体为氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体能产生丁达尔效应，故A正确；B．FeCl3具有氧化性，能够氧化KI生成I2，碘遇到淀粉溶液显蓝色，故B正确；C．将FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，由于氯化铁水解生成氢氧化铁，最终得到Fe2O3固体，故C错误；D．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液生成Fe(SCN)3，溶液变为血红色，没有沉淀生成，故D错误；故选CD；