Question

硫酸铜是一种常见的无机化合物，可形成CuSO₄ ^.5H₂O、CuSO₄ ^.H₂O等多种结 晶水合物，它可用作杀菌剂，还可用于电镀和电解精炼铜。冋答下列问题：

(1)CuSO₄ ^.5H₂O的俗名是________    。

(2)工业利用“冶炼硫酸铜”(主要成分CuSO₄含少量Fe²⁺、AsO₂^-、Ca²⁺等杂质)提纯 制备“电镀硫酸铜”(CuSO₄ ^.H₂O)的生产流程如下：

溶解所用的酸最适宜的是_____    ，氧化的产物中有比H₃AsO₄和______，调节pH时生成固体的主要成分除FeAsO₄、Fe((OH)) ₃外还有______，生成FeAsO₄反应的离子方程是________,操作a需经过蒸发浓缩、____、过滤、洗涤、干燥等步骤，其中洗涤的过程中常用无水乙醇，其作用是______________________。

(3)用CuSO₄溶液电解精炼铜的装置如图所示，粗铜中含 锌、银、铂杂质，阳极发生的电极反应式_______： 目前世界正在 大力开展用Cu⁺的络合物作电解质溶液制备纯铜的研究，电解Cu⁺的 络合物与电解CuSO₄溶液相比较，优点是________________,

Answer

胆矾或蓝矾 硫酸 Fe2(SO4)3 CaCO3 2H3AsO4+2Fe3++3CO32-=2FeAsO4↓+3H2O+3CO2↑ 冷却结晶 迅速除去晶体表面的水，防止与表面的水的形成CuSO4•5H2O Zn-2e-=Zn2+ Cu-2e-=Cu2+ 理论上制备相同质量的铜时，可以节省一半的电能

【解析】

（1）CuSO4•5H2O的俗名为胆矾或蓝矾；

（2）因为最后制取的为电镀硫酸铜CuSO4•H2O，所以加入的酸最好为硫酸；亚铁离子能被过氧化氢氧化，所以产物中含有硫酸铁。调节pH时加入的试剂为碳酸钠，所以溶液中的钙离子与碳酸钠反应生成碳酸钙。调节pH时生成固体的主要成分除FeAsO4，说明铁离子和H3AsO4在碳酸根离子存在反应生成FeAsO4，同时产生二氧化碳，离子方程式为：2H3AsO4+2Fe3++3CO32-=2FeAsO4↓+3H2O+3CO2↑。因为要制备的是电镀硫酸铜，电镀硫酸铜含有一定量的结晶水，故操作a是蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。洗涤过程使用无水乙醇，利用乙醇和水任意比互溶，其作用是迅速除去晶体表面的水，防止与表面的水的形成CuSO4•5H2O。

（3）电解精炼铜中粗铜在阳极反应，粗铜中含 锌、银、铂杂质，最活泼的为锌，其次为铜，故电极反应为：Zn-2e-=Zn2+ ， Cu-2e-=Cu2+；电解Cu+的 络合物与电解CuSO4溶液相比较，Cu+得到电子生成铜，与铜离子得到电子生成铜相比较，理论上制备相同质量的铜时，可以节省一半的电能。