Question

一道化学高一的题求解释

陆发表点评] 电子工业使用的印刷线路板，是在敷有铜膜的塑料板上以涂料保护所需的线路，然后用FeCl3的溶液与未受保护的铜膜反应以去掉铜，腐蚀后的废液中含有大量的Cu2+。为了回收这一部分Cu2+并制成硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O），常用如下步骤： ①向废液中加过量的铁屑，搅拌，静置；②滤出固体物质；③将滤出的固体物质加热煅烧；④把煅烧后的物质放在硫酸中溶解；⑤调节溶液的pH在3.4—4之间，使Fe（OH）3沉淀完全，过滤；⑥浓缩滤液，析出晶体；⑦将过滤得到的晶体溶解，再结晶。 （1）上述③步操作所得煅烧产物成分是_______________。 A.CuO B.CuO和FeO C.CuO和Fe2O3 D.CuO和Fe3O4 （2）上述第⑤步操作中，调节溶液的pH宜加入的物质是_______________。 A.氧化铜粉末 B.NaOH溶液 C.稀氨水 D.Na2CO3 （3）上述第⑥步操作中，用浓缩滤液而不用蒸干溶液的主要原因是_______________。 A.蒸干所得到的物质可能含有无水硫酸铜 B.温度升高CuSO4溶解度增大 C.温度升高Cu2+被还原为Cu D.温度升高CuSO4分解 答案 （1）D （2）A （3）A 解析: 铁加入硫酸铜溶液中可将铜置换出来，得到的是硫酸亚铁，但亚铁盐水解后，生成的氢氧化亚铁则会被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，进一步加热则失水成为氧化铁，而铜在空气中受热也会被氧化为氧化铜。调节pH不能带入新的杂质。蒸干浓缩液可能有没有反应完的硫酸铜。 好的,下面是我的问题:1第一小问为+什么选D而不选C?Fe3O4是怎么来的?2第二小问中加氧化铜怎么调节ph值 ?是通过氧化铜和H+反应来升高ph吗?

Answer 1

首先，滤出的沉淀包括未反应完的铁以及铜单质，沉淀物中带有水，下面了解一下铁的性质
铁的化学性质之一
　　相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体，如α铁、β铁、γ铁、б铁等。铁是比较活泼的金属，在金属活动顺序表里排在氢的前面。常温时，铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应，在高温时，则剧烈反应。铁在氧气中燃烧，生成Fe3O4，炽热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中，生成二价铁盐，并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或 浓硝酸时，表面生成一层氧化物保护膜，使铁“钝化”，故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。铁是一变价元素，常见价态为+2和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子，成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应，则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4，可以看成是FeO·Fe2O3，其中有1/3的Fe为+2价，另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。
铁的化学性质之二
　　铁的电子构型为（Ar)3d64s2，氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的化学性质活泼，为强还原剂，在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢，在500℃以上反应速率增高：
　　3Fe+4H2O（g）===Fe3O4+4H2↑
　　此反应可在两种情况下进行。　
　　1.Fe和高温水蒸气反应，此时，生成氢气一般不带气体符号。
　　2.将灼热的铁迅速扔进冷水。这就是淬火。这时要加气体符号
故此可以解释第一小问。在调节PH过程中避免引入杂质，通常加入溶液所含元素对应的碱或酸或盐，在这里，氢氧化铁水解呈酸性，加入的氧化可以与水解产生的氢离子反应，促进铁离子的水解，使铁离子完全沉淀。除了氧化铜，还可以加入碳酸铜，氢氧化铜（要注意量的关系），这里的调PH不是单纯指提高PH，而是是反应处于相应的碱性条件促进铁离子的水解。好了，打完了，请多多支持！

Answer 2

1.因为高温下四氧化三铁是比其他氧化铁更为稳定的存在。四氧化三铁就是高温下三氧化二铁自己脱氧的产物。
2.正如你所说，而且用氧化铜不会引入新的杂质。

Answer 3

Fe在煅烧，高温加热，一般都是得到Fe3O4
CuO与酸反应，提高pH

Answer 4

CuO+H2O=Cu(OH)2