题目内容

在一种酸性溶液中，存在NO₃^-、I^一、Cl^一、Fe³⁺中的一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，由此推断溶液中

A.
一定有碘离子，不能确定是否含有氯离子
B.
一定含有硝酸根离子
C.
一定含有碘离子、氯离子、硝酸根离子
D.
不含铁离子和硝酸根离子

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（2010?济南二模）据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，将黄铜矿氧化成硫酸盐：
4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂═4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O
（1）利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾（CuSO₄?5H₂O）：

（填“酸”、“碱”或“中”）性，原因是

Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺

Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺

（用离子方程式表示）．?
②分析下表所提供的数据可知，加入CuO可除去CuSO₄溶液中的Fe³⁺．?

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的 pH
Fe³⁺ Cu²⁺	1.9 4.7	3.2 6.7

请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO₄溶液中Fe³⁺的原因：

加入CuO使溶液中的c（H⁺）减小，c（OH^-）浓度增大，使溶液中c （Fe³⁺）?c （OH^-）³＞Ksp[Fe（OH）₃]，使Fe³⁺生成沉淀而除去

加入CuO使溶液中的c（H⁺）减小，c（OH^-）浓度增大，使溶液中c （Fe³⁺）?c （OH^-）³＞Ksp[Fe（OH）₃]，使Fe³⁺生成沉淀而除去

③操作a的名称是

，操作b的操作方法是

蒸发浓缩，冷却结晶

蒸发浓缩，冷却结晶

．
④检验溶液B中Fe³⁺是否被除尽的试剂是

，证明Fe³⁺已被除尽的现象是

溶液不变红

溶液不变红

．?
（2）在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜（要求：一种方案只用一个反应来完成）．写出两种方案的化学方程式：?
方案一：

CuSO₄+Fe═FeSO₄+Cu

CuSO₄+Fe═FeSO₄+Cu

2CuSO₄+2H₂O

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄

2CuSO₄+2H₂O

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄

黄铜矿CuFeS₂可用于冶炼铜，冶炼原理为：2CuFeS₂+2SiO₂+5O₂=2Cu+2FeSiO₃+4SO₂．
（1）黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe₂O₃、FeSiO₃、SiO₂、Al₂O₃等，请完成以下验证炉渣中含有+2价的铁的探究过程中的有关问题：
仅限选择的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液、NaOH溶液、碘水
①应选用试剂为

．
②有关的实验现象为

．
（2）据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，将黄铜矿CuFeS₂氧化成硫酸盐：4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂=4CuSO₄+2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．利用反应后的溶液，按如图所示流程可制备胆矾（CuSO₄?5H₂O）：

①操作a的名称是

，操作b的操作方法是

．
②检验溶液B中Fe³⁺是否被除尽的试剂是

，证明Fe³⁺已被除尽的现象是

．
③在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜（要求：一种方案只用一个反应来完成）．写出两种方案的化学方程式：
方案一：

；
方案二：

（12分）浸出－萃取－电积法已成为铜湿法冶金的主要工艺过程。以黄铜铜为原料，采用电积法生产阴极铜生产线，主要生产工艺为：
黄铜铜→硫酸浸出→过滤→萃取→反萃→电积→阴极铜。
（1）浸出是用浸矿剂将铜矿石中的铜进入溶液中。据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，将黄铜矿氧化成硫酸盐，写出用硫酸浸出黄铜矿发生反应的离子方程式：                           。
（2）萃取是利用特效铜萃取剂在含铜、铁及其碱性金属离子的低浓度含杂浸出液中有选择性地使铜离子萃入有机相，将铜离子与其它金属离子有效地分离，并通过反萃取使低浓度铜离子的原液富集成适宜电积要求的硫酸铜溶液。萃取过程的化学平衡为：2RH＋Cu²^＋R₂Cu＋2H^＋。则萃取和反萃取进行的程度受         和          的影响。
（3）电积是将萃取富集后的铜溶液电解沉积出阴极铜。右图为用惰性阳极电积阴极铜的装置图：

①在图示方框中标出电源的正负极。
②写出电积阴极铜的总反应                      。
（4）金属铜长期露置于空气中容易生锈，铜锈的主要成分为     ，请利用电化学原理画出防止铜腐蚀的装置图。

（12分）浸出－萃取－电积法已成为铜湿法冶金的主要工艺过程。以黄铜铜为原料，采用电积法生产阴极铜生产线，主要生产工艺为：

黄铜铜→硫酸浸出→过滤→萃取→反萃→电积→阴极铜。

（1）浸出是用浸矿剂将铜矿石中的铜进入溶液中。据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，将黄铜矿氧化成硫酸盐，写出用硫酸浸出黄铜矿发生反应的离子方程式：。

（2）萃取是利用特效铜萃取剂在含铜、铁及其碱性金属离子的低浓度含杂浸出液中有选择性地使铜离子萃入有机相，将铜离子与其它金属离子有效地分离，并通过反萃取使低浓度铜离子的原液富集成适宜电积要求的硫酸铜溶液。萃取过程的化学平衡为：2RH＋Cu²^＋R₂Cu＋2H^＋。则萃取和反萃取进行的程度受和的影响。

（3）电积是将萃取富集后的铜溶液电解沉积出阴极铜。右图为用惰性阳极电积阴极铜的装置图：

①在图示方框中标出电源的正负极。

②写出电积阴极铜的总反应。

（4）金属铜长期露置于空气中容易生锈，铜锈的主要成分为，请利用电化学原理画出防止铜腐蚀的装置图。

据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，将黄铜矿氧化成硫酸盐：
4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂=4CuSO₄+2Fe₂(SO₄)₃ +2H₂O
(1)利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO₄·5H₂O)：

①溶液B显____（填“酸”“碱”或“中”）性，原因是___ （用离子方程式表示）。
②分析下表所提供的数据可知，加入CuO可除去CuSO₄溶液中的Fe³⁺。

请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO₄溶液中Fe³⁺的原因：____。
③操作a的名称是____，操作b的操作方法是____。
④检验溶液B中Fe³⁺是否被除尽的试剂是____，证明Fe³⁺已被除尽的现象是____。
(2)在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜（要求：一种方案只用一个反应来完成）。写出两种方案的化学方程式：方案一：____；方案二：____。