题目内容
细菌冶金是近年来新兴的绿色冶金工艺，它主要是应用细菌法溶浸贫矿、废矿、尾矿和炉渣等，以回收某些贵重有色金属和稀有金属，节约矿产资源，最大限度地利用矿藏的一种冶金方法．其中细菌冶铜的生产流程为：
（1）上述生产流程中有两步都涉及了同一种分离方法，实验室中不能用这种分离方法来分离液态胶体的原因是 ．
（2）莫尔盐是一种标定氧化剂浓度的基准物质．在溶液B中加入（NH4）2SO4晶体析出莫尔盐的原因 ．
（3）在溶液A中加入铁屑，反应后若固体中只有Cu，则所得的溶液中一定含有的阳离子是 ；不可能含有的阳离子是 ．
（4）写出CuS?FeS在氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans，简写为T．f）作用下被空气氧化生成溶液A的离子方程式 ．
（5）氧化亚铜可用作船底防污漆，以杀死低级海生动物而保护船体，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂和红色玻璃的染色剂，氧化亚铜也是一种重要的半导体材料．请用浓的强碱性溶液，根据2Cu+H2O═Cu2O+H2↑反应，设计出工业生产氧化亚铜的一种方法（只要求画实验装置图，其他必要材料任选） ．
（1）上述生产流程中有两步都涉及了同一种分离方法，实验室中不能用这种分离方法来分离液态胶体的原因是
（2）莫尔盐是一种标定氧化剂浓度的基准物质．在溶液B中加入（NH4）2SO4晶体析出莫尔盐的原因
（3）在溶液A中加入铁屑，反应后若固体中只有Cu，则所得的溶液中一定含有的阳离子是
（4）写出CuS?FeS在氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans，简写为T．f）作用下被空气氧化生成溶液A的离子方程式
（5）氧化亚铜可用作船底防污漆，以杀死低级海生动物而保护船体，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂和红色玻璃的染色剂，氧化亚铜也是一种重要的半导体材料．请用浓的强碱性溶液，根据2Cu+H2O═Cu2O+H2↑反应，设计出工业生产氧化亚铜的一种方法（只要求画实验装置图，其他必要材料任选）
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：向黄铜矿粉中加入稀硫酸、氧化亚铁硫杆菌、空气，发生反应，离子方程式为4CuS?FeS+17O2+4H+═4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O，向溶液A中加入铁屑，发生反应Cu2++Fe=Fe2++Cu、2Fe3++Fe=3Fe2+，然后过滤得到Cu和溶液，向溶液中加入（NH4）2SO4，然后蒸发浓缩、冷却结晶得到莫尔盐，
（1）上述生产流程中有两步都涉及了同一种分离方法为过滤，难溶性固体不能透过滤纸和半透膜，胶体能透过滤纸但不能透过半透膜；
（2）在溶液B中加入（NH4）2SO4晶体析出莫尔盐的原因是反应体系中莫尔盐的溶解度最小；
（3）铁和Cu2+、Fe3+反应生成Fe2+，有Cu生成，则溶液中一定没有Fe3+；
（4）CuS?FeS在氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans，简写为T．f）作用下被空气氧化生成铜离子、铁离子、硫酸根离子和水；
（5）2Cu+H2O═Cu2O+H2↑不能自发进行，要使该反应能发生，应该设计成电解池，且Cu作阳极，浓NaOH溶液作电解质溶液．
（1）上述生产流程中有两步都涉及了同一种分离方法为过滤，难溶性固体不能透过滤纸和半透膜，胶体能透过滤纸但不能透过半透膜；
（2）在溶液B中加入（NH4）2SO4晶体析出莫尔盐的原因是反应体系中莫尔盐的溶解度最小；
（3）铁和Cu2+、Fe3+反应生成Fe2+，有Cu生成，则溶液中一定没有Fe3+；
（4）CuS?FeS在氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans，简写为T．f）作用下被空气氧化生成铜离子、铁离子、硫酸根离子和水；
（5）2Cu+H2O═Cu2O+H2↑不能自发进行，要使该反应能发生，应该设计成电解池，且Cu作阳极，浓NaOH溶液作电解质溶液．
解答：
解：向黄铜矿粉中加入稀硫酸、氧化亚铁硫杆菌、空气，发生反应，离子方程式为4CuS?FeS+17O2+4H+═4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O，向溶液A中加入铁屑，发生反应Cu2++Fe=Fe2++Cu、2Fe3++Fe=3Fe2+，然后过滤得到Cu和溶液，向溶液中加入（NH4）2SO4，然后蒸发浓缩、冷却结晶得到莫尔盐，
（1）上述生产流程中有两步都涉及了同一种分离方法为过滤，难溶性固体不能透过滤纸和半透膜，胶体能透过滤纸但不能透过半透膜，所以实验室中不能用过量分离方法来分离液态胶体，故答案为：胶体的分散质（或胶体粒子）能通过滤纸孔隙；
（2）在溶液B中加入（NH4）2SO4晶体析出莫尔盐的原因是反应体系中莫尔盐的溶解度最小，故答案为：反应体系中莫尔盐的溶解度最小；
（3）铁和Cu2+、Fe3+反应生成Fe2+，Cu和Fe3+反应生成Fe2+，有Cu生成，则溶液中一定没有Fe3+，一定有Fe2+，故答案为：Fe2+；Fe3+；
（4）CuS?FeS在氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans，简写为T．f）作用下被空气氧化生成铜离子、铁离子、硫酸根离子和水，离子方程式为4CuS?FeS+17O2+4H+═4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O，故答案为：4CuS?FeS+17O2+4H+═4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O；
（5）2Cu+H2O═Cu2O+H2↑不能自发进行，要使该反应能发生，应该设计成电解池，且Cu作阳极，浓NaOH溶液作电解质溶液，图象为
，故答案为：．
（1）上述生产流程中有两步都涉及了同一种分离方法为过滤，难溶性固体不能透过滤纸和半透膜，胶体能透过滤纸但不能透过半透膜，所以实验室中不能用过量分离方法来分离液态胶体，故答案为：胶体的分散质（或胶体粒子）能通过滤纸孔隙；
（2）在溶液B中加入（NH4）2SO4晶体析出莫尔盐的原因是反应体系中莫尔盐的溶解度最小，故答案为：反应体系中莫尔盐的溶解度最小；
（3）铁和Cu2+、Fe3+反应生成Fe2+，Cu和Fe3+反应生成Fe2+，有Cu生成，则溶液中一定没有Fe3+，一定有Fe2+，故答案为：Fe2+；Fe3+；
（4）CuS?FeS在氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans，简写为T．f）作用下被空气氧化生成铜离子、铁离子、硫酸根离子和水，离子方程式为4CuS?FeS+17O2+4H+═4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O，故答案为：4CuS?FeS+17O2+4H+═4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O；
（5）2Cu+H2O═Cu2O+H2↑不能自发进行，要使该反应能发生，应该设计成电解池，且Cu作阳极，浓NaOH溶液作电解质溶液，图象为
，故答案为：．
点评：本题考查物质分离和提纯，涉及离子方程式的书写、电解池设计、氧化还原反应等知识点，明确物质性质是解本题关键，根据实验目的及反应方程式设计电解池，难点是（3）中离子反应先后顺序，题目难度中等．
练习册系列答案
冲刺100分1号卷系列答案
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1mol某烃能与2molHCl完全加成，其产物最多能被6molCl2完全取代，则原烃可能为（ ）
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下列有关实验的做法错误的是（ ）
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①试管夹 ②镊子 ③小刀 ④滤纸 ⑤试管 ⑥玻璃棒 ⑦药匙 ⑧玻璃片或培养皿．
①试管夹 ②镊子 ③小刀 ④滤纸 ⑤试管 ⑥玻璃棒 ⑦药匙 ⑧玻璃片或培养皿．
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