题目内容
工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如图（金属单质E可由滤液C制取）：
已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O．
（1）滤液A中铁元素的可能存在形式为 （填离子符号），与之相关的离子方程式为 ，若滤液A中存在Fe3+，检验该离子的试剂为 （填试剂名称）．
（2）写出E和F反应生成铜的化学方程式为 ．
（3）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是 （填代号）．
a．若用硫酸铜溶液作电解液，SO42-向阴极移动
b．粗铜接电源正极，发生还原反应
c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2+浓度减小
d．当粗铜消耗6.4g时，转移0.2NA个电子．
已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O．
（1）滤液A中铁元素的可能存在形式为
（2）写出E和F反应生成铜的化学方程式为
（3）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是
a．若用硫酸铜溶液作电解液，SO42-向阴极移动
b．粗铜接电源正极，发生还原反应
c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2+浓度减小
d．当粗铜消耗6.4g时，转移0.2NA个电子．
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：Cu2O与盐酸反应生成Cu和Cu2+，SiO2与盐酸不反应，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3+，与Cu反应生成Fe2+，固体B为SiO2和Cu，滤液A中含有Cu2+、Fe2+、Al3+，加入足量的NaOH溶液，滤液C中含有AlO2-，金属E为Al，固体D为Cu（OH）2和Fe（OH）3的混合物，在空气中灼烧，F为CuO和Fe2O3的混合物，粗铜为Cu、Ai和Fe的混合物，经过电解可得纯铜，以此解答该题．
解答：
解：Cu2O与盐酸反应生成Cu和Cu2+，SiO2与盐酸不反应，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3+，与Cu反应生成Fe2+，固体B为SiO2和Cu，滤液A中含有Cu2+、Fe2+、Al3+，加入足量的NaOH溶液，滤液C中含有AlO2-，金属E为Al，固体D为Cu（OH）2和Fe（OH）3的混合物，在空气中灼烧，F为CuO和Fe2O3的混合物，粗铜为Cu、Ai和Fe的混合物，经过电解可的纯铜，
（1）Cu2O与盐酸反应生成Cu和Cu2+，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3+，Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，反应生成Fe3+，与Cu反应生成Fe2+，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，有Cu剩余，则溶液中铁离子转化为亚铁离子，所以滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+，检验铁离子时，可加入KSCN溶液，溶液变红色可证明，
故答案为：Fe2+；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；KSCN溶液；
（2）E为Al，F为CuO和Fe2O3的混合物，发生2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe，故答案为：2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe；
（3）a．硫酸铜溶液作电解液，SO42-向阳极移动，故A错误；
b．粗铜接电源正极，作阳极，发生氧化反应，故B错误；
c．纯铜连接电源负极，阴极，其电极反应是Cu2++2e-═Cu，阳极上金属锌、铁会先于Cu失电子，所以电解后电解液中Cu2+浓度减小，故C正确；
d．由于阳极为粗铜，粗铜消耗6.4g即0.1mol时，阳极上金属锌、铁会先于Cu失电子，转移电子大于0.2NA个，故D错误．
故答案为：c．
（1）Cu2O与盐酸反应生成Cu和Cu2+，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3+，Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，反应生成Fe3+，与Cu反应生成Fe2+，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，有Cu剩余，则溶液中铁离子转化为亚铁离子，所以滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+，检验铁离子时，可加入KSCN溶液，溶液变红色可证明，
故答案为：Fe2+；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；KSCN溶液；
（2）E为Al，F为CuO和Fe2O3的混合物，发生2Al+Fe2O3
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（3）a．硫酸铜溶液作电解液，SO42-向阳极移动，故A错误；
b．粗铜接电源正极，作阳极，发生氧化反应，故B错误；
c．纯铜连接电源负极，阴极，其电极反应是Cu2++2e-═Cu，阳极上金属锌、铁会先于Cu失电子，所以电解后电解液中Cu2+浓度减小，故C正确；
d．由于阳极为粗铜，粗铜消耗6.4g即0.1mol时，阳极上金属锌、铁会先于Cu失电子，转移电子大于0.2NA个，故D错误．
故答案为：c．
点评：本题考查考查物质的制备以及分离和提纯等知识，侧重于考查学生综合运用化学知识的能力，为高考常见题型，难度中等．
练习册系列答案
相关题目
下列叙述正确的是（ ）
| A、0.012 kg12C含有6.02×1023个碳原子 |
| B、1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子 |
| C、硫酸的摩尔质量是98 g |
| D、常温常压下，1 mol氧气的体积为22.4 L |
某无色透明溶液中，可能含有以下离子中的若干种：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、CO32-、I-和Cl-，取该溶液进行如下实验：
①溶液滴在pH试纸上，呈红色
②将少许溶液加入铜片和硫酸，有无色气体产生，此气体与空气混合，立即变成红棕色
③取少许溶液滴入BaCl2溶液，则产生白色沉淀
④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀
⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解．根据以上现象判断原溶液中（ ）
①溶液滴在pH试纸上，呈红色
②将少许溶液加入铜片和硫酸，有无色气体产生，此气体与空气混合，立即变成红棕色
③取少许溶液滴入BaCl2溶液，则产生白色沉淀
④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀
⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解．根据以上现象判断原溶液中（ ）
| A、②中无色气体中有NO，可能含CO2 |
| B、③中沉淀有BaSO4，可能含BaCO3 |
| C、肯定存在的离子是Al3+、SO42-、NO3-、Mg2+，肯定不存在的离子是 Ba2+、Fe2+、CO32-、I-，不能确定的离子是K+、Cl- |
| D、②中红棕色气体通入水中发生反应的离子方程式为：3NO2+H2O=H++NO3-+2NO |
下列说法中正确的是（ ）
| A、所有的电子在同一区域里运动 |
| B、能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域运动 |
| C、处于最低能量的原子叫基态原子 |
| D、同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多 |
原子的第一电离能为I1，第二电离能为I2，它们大小关系通常为（ ）
| A、I1=I2 |
| B、I1＜I2 |
| C、I1＞I2 |
| D、不能确定 |
俗话说“酒是陈的香”，这是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室，我们可以用下图所示的装置来制取乙酸乙酯．回答下列问题：