Question

14．精煉銅的過程中，電解質溶液中的[Fe²⁺]、[Zn²⁺]會逐漸增大而影響進一步電解． 甲同學設計下圖除雜方案：
已知：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Zn（OH）2
開始沉淀時的pH	2.3	7.5	5.6	6.2
完全沉淀時的pH	3.9	9.7	6.4	8.0

請回答下列問題：

（1）加入H₂O₂目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．
（2）乙同學認為應將方案中的pH調(diào)節(jié)至8，你認為此觀點不正確（填“正確”或“不正確”）理由是同時會使Cu²⁺生成沉淀而除去．
（3）利用銅棒、石墨棒和溶液C（填“B”或“C”）可設計一個原電池．該原電池的正極反應式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．請在下圖中完成該原電池的設計（標出電解質溶液和電子流動方向）．

Answer 1

分析 由流程可知，電解液中加過氧化氫，可氧化亞鐵離子，結合表格中沉淀的pH，調(diào)節(jié)pH在3.9～5.6，使鐵離子轉化為沉淀，然后過濾即可，溶液B含Zn²⁺、Cu²⁺，濾渣為氫氧化鐵，與鹽酸反應生成溶液C為氯化鐵，Cu與氯化鐵可發(fā)生氧化還原反應，以此可設計原電池．

解答 解：由流程可知，電解液中加過氧化氫，可氧化亞鐵離子，結合表格中沉淀的pH，調(diào)節(jié)pH在3.9～5.6，使鐵離子轉化為沉淀，然后過濾即可，溶液B含Zn²⁺、Cu²⁺，濾渣為氫氧化鐵，與鹽酸反應生成溶液C為氯化鐵，
（1）雙氧水具有強氧化性，加入H₂O₂目的是能將亞鐵離子氧化為鐵離子，故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（2）當溶液的pH=8時，銅離子能生成沉淀而被除去，則將方案中的pH調(diào)節(jié)至8不正確，故答案為：不正確；同時會使Cu²⁺生成沉淀而除去；
（3）Cu與氯化鐵發(fā)生氧化還原反應，則利用銅棒、石墨棒和溶液C可設計一個原電池．該原電池的正極反應式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．Cu為負極，石墨為正極，該原電池的設計圖為，故答案為：C；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；．

點評 本題考查混合物分離提純，為高頻考點，把握分離流程中的反應及混合物分離方法、原電池原理為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．