Question

【题目】Ⅰ.工业上用某矿渣（含有Cu2O、A12O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的工艺流程如图：

已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。

(1)若要提高盐酸浸出矿渣的浸出率，可以采用的措施有____________ (任写一条）；

在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯，还需要用到的仪器有_____________。

(2)滤液A中铁元素的存在形式一定有________(填离子符号），生成该离子的离子方程式为__________。

(3)常温下，等pH的NaA1O2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH-)前者为后者的106倍。则两种溶液的pH =________。

Ⅱ.纳米级Cu2O是优良的催化剂和半导体材料，工业上常用下列方法制备Cu2O。

①热还原法：加热条件下，用液态肼（N2H4)还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O，同时放出N2。

②电解法：以甲醇燃料电池为电源，用电解法制备Cu2O的装置如图所示：

(4)写出反应①的化学方程式：___________________。

(5)气体A的化学式为____________。

(6)电解池中，阳极的电极反应式为___________________。

(7)电解一段时间后，欲使阴极室溶液恢复原来组成，应向其中补充一定量的_____________(填化学式）。

Answer 1

【答案】 升高温度或提高盐酸的浓度或粉碎矿渣（合理答案均给分） 坩埚 、 泥三角 Fe2+ Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ 10 4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O O2 =Cu2O+H2O H2O

【解析】(1)若要提高盐酸浸出矿渣的浸出率，根据外界条件对反应速率的影响可知可以采用的措施有升高温度或提高盐酸的浓度或粉碎矿渣；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯，还需要用到的仪器有坩埚、泥三角。(2)矿渣溶于盐酸氧化铁转化为氯化铁，氧化亚铜转化为氯化铜和铜，由于铁离子能氧化金属铜，则滤液A中铁元素的存在形式一定有Fe2+，生成该离子的离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。(3)偏铝酸钠水解促进水的电离，氢氧化钠是强碱抑制水的电离，则，解得x＝10；(4)加热条件下，用液态肼（N2H4)还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O，同时放出N2，根据原子守恒和电子得失守恒可知反应的化学方程式为4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O。(5)电解池中铜电极是阳极，失去电子转化为氧化亚铜，则与铜电极相连的电极是正极，所以气体A的化学式为O2。(6)根据以上分析可知电解池中，阳极的电极反应式为2Cu+2OH――2e－＝Cu2O+H2O。(7)电解池的阴极氢离子放电产生氢氧化钠，氢氧化钠浓度增大，则电解一段时间后，欲使阴极室溶液恢复原来组成，应向其中补充一定量的H2O。