题目内容

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，其工艺流程图如图．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、
CuO+2H+═Cu2++H2O
CuO+2H+═Cu2++H2O
、
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O（Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+）
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O（Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+）
（任写其中2个）．
过滤后所得的滤渣溶于NaOH溶液，发生反应的化学方程式
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
，溶解后的溶液俗称
水玻璃
水玻璃
．
（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
FeSO4?7H2O
FeSO4?7H2O
．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
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
．
（3）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式：
4OH--4e-═O2+2H2O
4OH--4e-═O2+2H2O
．
（4）“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是
H2SO4
H2SO4
．
分析：（1）氧化铜、三氧化二铁均可以和强酸发生反应生成盐和水，金属铜和三价铁之间发生氧化还原反应，二氧化硅是酸性氧化物，可以和强碱反应生成盐和水，硅酸钠的水溶液俗称水玻璃；
（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）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；
（4）根据循环图找出循环Ⅲ大反萃取剂．
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+，二氧化硅是酸性氧化物，可以和强碱反应生成盐和水，SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，
故答案为：CuO+2H+═Cu2++H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+ （任写两个即可）；SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；水玻璃．
（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）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；
（4）“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是硫酸，故答案为：H2SO4．
点评：本题是一道实验方案的设计题目，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．
练习册系列答案
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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
CuO+2H+═Cu2++H2O
CuO+2H+═Cu2++H2O
、
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，Cu+2Fe3++2Fe2++Cu2+，
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，Cu+2Fe3++2Fe2++Cu2+，

（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．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l暴露在空气中发生反应的离子方程式
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
．
（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-OH和n3个三种基团，无环状结构，三种基团的数目关系为n3=
n1+n2-2
n1+n2-2
．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
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2

（5）该工艺最大亮点是它符合下列原理
B
B
．
A．化学平衡 B．绿色化学 C．质量守恒 D．能量守恒  E．相似相溶  F．酸碱中和 G．氧化还原反应
（6）铜、银、金是人类认识最早的三种金属，因为很早就被人们用作钱币，因而有“货币金属”之称．由于铁的金属性比铜、银、金强，相对而言，人类认识铁稍晚．某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强，他设计了如下方案：
①铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出；
②铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2；
③足量的铁粉和铜粉和浓硫酸反应生成FeSO4和CuSO4；
④铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解；
⑤把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，交用导线连接，铁片上无气泡产生，而铜片上有气泡产生；
⑥把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上有气泡产生，而铜片上无气泡产生．
以上设计合理的有
A
A
．
A．两种方案         B．三种方案        C．四种方案       D．五种方案．
某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石（SiO2），现采用酸浸法从矿石中提取铜，其流程图如下：

已知：①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；②反萃取后的水层是硫酸铜溶液，Cu2+浓度约为50g/L．回答下列问题：
（1）矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为：Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O；请写出该过程中发生的另一个氧化还原反应的离子方程式：
Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+
Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+
．
（2）萃取剂A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=
n1+n2-2
n1+n2-2
．若A的相对分子质量为116，分子结构中碳原子跟碳原子相连接，则A的结构简式是
CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3
CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3
．
（3）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式：
4OH--4e-═O2↑+2H2O
4OH--4e-═O2↑+2H2O
．
（4）循环中反萃取剂B的主要成分是
H2SO4
H2SO4
．
（5）某铜矿石样品中，若仅含氧化亚铜、三氧化二铁和脉石三种物质．取该矿石样品200.0g，用100mL1.0mol?L-1H2SO4溶液浸取后，还需加入10mL 1.0mol?L-1 Fe2（SO4）3溶液才能使铜全部浸出，浸取液经充分电解后可得到 6.4gCu．求铜矿石样品中氧化亚铜和氧化铁的质量分数？
（2009?宿迁二模）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
CuO+2H+═Cu2++H2O、
CuO+2H+═Cu2++H2O、
、
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
（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
FeSO4?7H2O
FeSO4?7H2O
．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
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O

（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=
n1+n2-2
n1+n2-2
．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
CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3
CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3

（4）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式
4OH--4e-═O2+2H2O
4OH--4e-═O2+2H2O

（5）“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是
H2SO4
H2SO4
．

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)将有机层和水层分离的操作方法叫        ，实验式完成此操作所用到的一种主要仪器是                  。
(3)“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          。
(4)写出电解过程中（两电极都是惰性电极）阴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                               

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