题目内容
现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用.某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下.其中铜的萃取(铜从水层进人有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进人水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段.已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;②当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜; ③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液.回答下列问题:
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
______、______(写其中2个)
(2)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体,该晶体的化学式是______.若水层1暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式______
(3)“循环n”中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物,如N一510、N一530等.某肟类化合物A的分子结构中仅含n1个-CH3、n2个一OH和n3个三种基团,无环状结构,三种基团的数目关系为n3=______.若A的相对分子质量为116,上述基团连接时碳原子跟碳原子相连,则A的结构简式是______
(4)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式______
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是______.
(2)一定条件下,硫酸亚铁经常以FeSO4?7H2O的形式存在,亚铁离子易被氧化为三价铁离子;
(3)根据各个基团的结构特点求算出n3,根据A的相对分子质量写出A的最简式;
(4)电解硫酸铜时,阳极上是氢氧根离子发生失电子的氧化反应;
(5)根据循环图找出循环Ⅲ的反萃取剂.
解答:解:(1)氧化铜、三氧化二铁均可以和强酸发生反应生成盐和水,CuO+2H+═Cu2++H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,金属铜和三价铁之间发生氧化还原反应,即Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+;
故答案为:CuO+2H+═Cu2++H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+ (任写两个即可);
(2)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的晶体FeSO4?7H2O,暴露在空气中一段时间后,可被氧气氧化,4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,
故答案为:FeSO4?7H2O; 4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;
(3)-CH3和一OH都会连到n3,故满足的关系是:n3=n1+n2-2; 由于A的相对分子质量为116,故A的结构简式是:CH3-C(=N-OH)-C(=N-OH)-CH3;
故答案为:n1+n2-2;CH3-C(=N-OH)-C(=N-OH)-CH3;
(4)电解硫酸铜时,阳极上是氢氧根离子发生失电子的氧化反应,即4OH--4e-═O2+2H2O,故答案为:4OH--4e-═O2+2H2O;
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是硫酸,故答案为:H2SO4.
点评:本题考查物质的分离和提纯,涉及的方程式比较多,难度较大,需要认真分析、提取题中的信息.
现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。
某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;②当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混
合液浸出铜;③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
回答下列问题:
(1) 矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O、
、 (任写其中2个)。
(2)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体,该晶体
的化学式是 。若水层1暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写
出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式 。
(3)“循环Ⅱ”中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物,如N-510、N-530等。某肟类化合物A的分
子结构中仅含n1个 —CH3、n2个 —OH 和n3个 三种基团,无环状结构,三种基团的数
目关系为n3= 。若A的相对分子质量为116,上述基团连接时碳原子跟碳原子相连,
则A的结构简式是 。
(4) 写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式: 。
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是 。