Question

【题目】某工业矿渣中主要含有Cu2O，还有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2 ， 从该矿渣中提取铜的操作流程如下：（已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O）
（1）固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ． 该反应物的一种重要用途为 ．
（2）滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+ ， 理由是 ． 涉及的离子方程式为（不必书写Cu2O与盐酸的反应）、 ． 检验滤液A中Fe2+的试剂为 ．
（3）若将滤液C中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最佳试剂为（填序号）．A．氢氧化钠溶液 B．硫酸溶液 C．氨水 D．二氧化碳
金属E与固体F某一成分发生的反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程为 ．

Answer 1

【答案】
（1）SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；作光导纤维（或压电材料；或光学仪器等）
（2）Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后，全部转化为Fe2+；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；硫氰化钾溶液和新制氯水
（3）D；2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
【解析】解：工业矿渣中主要含有Cu2O，还有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2 ， 加入足量的稀盐酸，Cu2O与盐酸反应生成Cu、CuCl2和水，Al2O3与盐酸反应生成AlCl3和水，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和水，SiO2难溶于水，且不与水反应，生成的2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ， 所以滤液A为CuCl2、AlCl3和FeCl2的混合物，得到的固体混合物B中有Cu和SiO2 ， 固体混合物B与足量NaOH溶液混合，SiO2和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和水，Cu与NaOH溶液不反应，得到粗铜，滤液A与足量NaOH溶液反应，CuCl2与NaOH反应生成Cu（OH）2 和水，FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe（OH）2 白色沉淀，该沉淀在空气中与氧气反应生成Fe（OH）3 ， AlCl3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2和水，滤液C为NaAlO2溶液，经过一系列反应得到金属Al，固体混合物D为Cu（OH）2和Fe（OH）3 ， 在空气中灼烧，Cu（OH）2和Fe（OH）3受热分解生成Fe2O3和CuO，所以固体混合物F为Fe2O3和Cu的混合物，该混合物与Al发生铝热反应，生成Fe和Cu，固体混合物G为Fe和Cu，与盐酸混合，Fe与盐酸反应生成FeCl2和氢气，Cu与盐酸不反应，过滤成为粗铜，（1）固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，SiO2 的重要用途为作光导纤维或压电材料或光学仪器等，故答案为：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；作光导纤维（或压电材料；或光学仪器等）；（2）滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+ ， 理由是Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后，全部转化为Fe2+ ， 涉及的离子方程式为Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O； Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；检验滤液A中Fe2+的方法是取少量溶液于试管中，加入硫氰化钾溶液，无现象，在加热新制氯水，溶液变成血红色，则滤液中含有Fe2+ ， 所以试剂为硫氰化钾溶液和新制氯水，故答案为：Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后，全部转化为Fe2+；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O； Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；硫氰化钾溶液和新制氯水；（3）氢氧化铝溶于强酸和强碱，所以将可溶性铝盐中的铝元素以沉淀形式析出，需加入弱酸，选D，铝热反应用途之一是焊接钢轨，所以反应的化学方程为2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 ， 故答案为：D；2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 ．
工业矿渣中主要含有Cu2O，还有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2 ， 加入足量的稀盐酸，Cu2O与盐酸反应生成Cu、CuCl2和水，Al2O3与盐酸反应生成AlCl3和水，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和水，SiO2难溶于水，且不与水反应，生成的2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ， 所以滤液A为CuCl2、AlCl3和FeCl2的混合物，得到的固体混合物B中有Cu和SiO2 ， 固体混合物B与足量NaOH溶液混合，SiO2和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和水，Cu与NaOH溶液不反应，得到粗铜，滤液A与足量NaOH溶液反应，CuCl2与NaOH反应生成Cu（OH）2 和水，FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe（OH）2 白色沉淀，该沉淀在空气中与氧气反应生成Fe（OH）3 ， AlCl3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2和水，滤液C为NaAlO2溶液，经过一系列反应得到金属Al，固体混合物D为Cu（OH）2和Fe（OH）3 ， 在空气中灼烧，Cu（OH）2和Fe（OH）3受热分解生成Fe2O3和CuO，所以固体混合物F为Fe2O3和Cu的混合物，该混合物与Al发生铝热反应，生成Fe和Cu，固体混合物G为Fe和Cu，与盐酸混合，Fe与盐酸反应生成FeCl2和氢气，Cu与盐酸不反应，过滤成为粗铜，据此分析解答．