Question

氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液(含Cu²⁺、H⁺、SO2— 4、Mg²⁺、A1³⁺、Fe²⁺) 经下列流程可制得高纯度硫酸铜晶体：

已知：该实验条件下，各金属离子沉淀的pH如图所示。下列判断正确的是

A．沉淀1的主要成分为Al(OH)₃和Fe(OH)₃

B．溶液2中所含金属阳离子只有Mg²⁺

C．将溶液3蒸干即得CuSO₄·5H₂O晶体

D．若不加入NaClO溶液，对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响

Answer

A

【解析】

试题分析：氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液（含Cu2+、H+、SO42-、Mg2+、A13+、Fe2+），加NaClO溶液，把亚铁离子氧化为Fe3+，调节溶液的pH=4.7，由各金属离子沉淀的pH图可知，A13+、Fe3+转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤，沉淀1为Al(OH)3和Fe(OH)3，溶液1含有Cu2+、H+、SO42-、Mg2+，然后加NaOH，调节pH=6.7，Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀，过滤，沉淀2为Cu(OH)2，溶液2主要含有Mg2+，Cu(OH)2加硫酸生成溶液3为硫酸铜溶液，然后加热浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体。A．由流程分析可知，沉淀1的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3，故A正确；B．溶液2主要含有Mg2+，还有少量的Cu2+、A13+、Fe3+，因为Cu2+、A13+、Fe3+不能全部转化为沉淀，故B错误；C．从溶液中提取溶质时，加热浓缩、冷却结晶，不能加热干，故C错误；D．若不加入NaClO溶液，理论上讲在调节pH=4.7时，Fe2+不能转化为沉淀，在调节pH=6.7，Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀，而此时Fe2+不能转化为沉淀，所以对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响。但实际Fe2+具有很强的还原性，在操作过程中会有部分Fe2+被氧化，进而混入硫酸铜晶体中，影响硫酸铜晶体的纯度，故D错误。故选A。

考点：考查物质分类和提纯方法和基本操作的综合应用

【名师点睛】化学试题的呈现方式形式多样，可采用文字、数据、图表、示意图等多种方式的融合，增加试题信息的广度，考查学生从不同呈现方式中提取有用信息、加工信息，并利用信息进行思考或推理的能力。这些信息蕴含着解决试题的重要思路、数据和方法，如物质性质、物质形态、反应条件、反应产物、结构特征以及变化趋势等。这就要求考生通过“现场独立自学”的方式，从中概括抽象出新的知识或发现数据之间的关系，同时与学过的知识相组合，形成较全面的网络化的知识体系，将这些知识体系进一步应用到新的知识情境中，从而解决问题。这种试题对具有自主学习和独立思考能力的培养和考查，将发挥非常重要的作用。本题重点搞清各种离子的沉淀顺序，同时注意的强还原性这一特例，也是本题的易错点。