Question

【題目】硫酸銅是一種常見的無機(jī)化合物，可形成CuSO4 .5H2O、CuSO4 .H2O等多種結(jié) 晶水合物，它可用作殺菌劑，還可用于電鍍和電解精煉銅。冋答下列問題：

(1)CuSO4 .5H2O的俗名是________ 。

(2)工業(yè)利用“冶煉硫酸銅”(主要成分CuSO4含少量Fe2+、AsO2-、Ca2+等雜質(zhì))提純 制備“電鍍硫酸銅”(CuSO4 .H2O)的生產(chǎn)流程如下：

溶解所用的酸最適宜的是_____ ，氧化的產(chǎn)物中有比H3AsO4和______，調(diào)節(jié)pH時(shí)生成固體的主要成分除FeAsO4、Fe((OH)) 3外還有______，生成FeAsO4反應(yīng)的離子方程是________,操作a需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、____、過濾、洗滌、干燥等步驟，其中洗滌的過程中常用無水乙醇，其作用是______________________。

(3)用CuSO4溶液電解精煉銅的裝置如圖所示，粗銅中含 鋅、銀、鉑雜質(zhì)，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式_______： 目前世界正在 大力開展用Cu+的絡(luò)合物作電解質(zhì)溶液制備純銅的研究，電解Cu+的 絡(luò)合物與電解CuSO4溶液相比較，優(yōu)點(diǎn)是________________,

Answer 1

【答案】膽礬或藍(lán)礬 硫酸 Fe2(SO4)3 CaCO3 2H3AsO4+2Fe3++3CO32-=2FeAsO4↓+3H2O+3CO2↑ 冷卻結(jié)晶 迅速除去晶體表面的水，防止與表面的水的形成CuSO45H2O Zn-2e-=Zn2+ Cu-2e-=Cu2+ 理論上制備相同質(zhì)量的銅時(shí)，可以節(jié)省一半的電能

【解析】

（1）CuSO45H2O的俗名為膽礬或藍(lán)礬；

（2）因?yàn)樽詈笾迫〉臑殡婂兞蛩徙~CuSO4H2O，所以加入的酸最好為硫酸；亞鐵離子能被過氧化氫氧化，所以產(chǎn)物中含有硫酸鐵。調(diào)節(jié)pH時(shí)加入的試劑為碳酸鈉，所以溶液中的鈣離子與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣。調(diào)節(jié)pH時(shí)生成固體的主要成分除FeAsO4，說明鐵離子和H3AsO4在碳酸根離子存在反應(yīng)生成FeAsO4，同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳，離子方程式為：2H3AsO4+2Fe3++3CO32-=2FeAsO4↓+3H2O+3CO2↑。因?yàn)橐�制備的是電鍍硫酸銅，電鍍硫酸銅含有一定量的結(jié)晶水，故操作a是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥。洗滌過程使用無水乙醇，利用乙醇和水任意比互溶，其作用是迅速除去晶體表面的水，防止與表面的水的形成CuSO45H2O。

（3）電解精煉銅中粗銅在陽極反應(yīng)，粗銅中含 鋅、銀、鉑雜質(zhì)，最活潑的為鋅，其次為銅，故電極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+ ， Cu-2e-=Cu2+；電解Cu+的 絡(luò)合物與電解CuSO4溶液相比較，Cu+得到電子生成銅，與銅離子得到電子生成銅相比較，理論上制備相同質(zhì)量的銅時(shí)，可以節(jié)省一半的電能。