工业上用某矿渣(含有Cu2O.Al2O3.Fe2O3.SiO2)提取铜的操作流程如下:已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O(1)实验操作I的名称为过滤,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.泥三角外.还有坩埚．(2)滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+,.生成该离子的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．工业上用某矿渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取铜的操作流程如下：

已知：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O
（1）实验操作I的名称为过滤；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、泥三角外，还有坩埚（填仪器名称）．
（2）滤液A中铁元素的存在形式为Fe²⁺；（填离子符号），生成该离子的离子方程式为2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，检验滤液A中存在该离子的试剂为KSCN溶液、氯水（填试剂名称）．
（3）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（4）常温下，等pH的NaAlO₂和NaOH两份溶液中，由水电离出的c（OH^-）前者为后者的10⁸倍，则两种溶液的pH=10-X．
（5）①利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是b、c（填代号）．
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu²⁺浓度减小
d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系
②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤为：称取一定质量的样品→将浓硫酸用蒸馏水稀释，将样品与足量稀硫酸充分反应→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量．（填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节）

分析矿渣和盐酸反应，氧化铝、氧化亚铜和氧化铁与盐酸反应生成氯化物，氧化亚铜和盐酸反应生成氯化铜和铜，二氧化硅和盐酸不反应，所以固体混合物B有铜和二氧化硅，滤液A含有氯化亚铁、氯化铜和氯化铝；向滤液A中充入过量氢氧化钠，生成氢氧化铁、氢氧化铜沉淀，同时生成偏铝酸钠，所以固体混合物D是氢氧化铁和氢氧化铜，滤液C是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液；氢氧化铁和氢氧化铜在空气中灼烧生成氧化铜和氧化铁，所以固体混合物F是氧化铜和氧化铁；偏铝酸钠溶液得到的单质E是金属铝，
（1）根据分离溶液和沉淀；根据灼烧过程所需要用到的仪器分析即可；
（2）依据提取流程图可知，加入过量盐酸，氧化铁和氧化铝全部溶解为氯化铁和氯化铝溶液，Cu₂O与盐酸反应生成氯化铜、铜和水，生成的铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，二氧化硅不溶于盐酸为沉淀；三价铁离子与KSCN溶液发生反应生成红色物质来检验三价铁离子；
（3）根据铝热反应的原理来书写；
（4）设溶液的PH为X，然后求出由水电离出的c（OH^-），利用由水电离出的c（OH^-）前者为后者的10⁸倍求出X；
（5）①a．电能转化为化学能、热能；
b．粗铜接电源正极，失去电子，发生氧化反应
c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu²⁺浓度减小
d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量存在关系；
②要测定铜的质量分数，可以把浓硫酸稀释，铜和稀硫酸不反应，氧化铜和稀硫酸反应，即可求出铜的质量分数．设计方案的主要步骤是将浓硫酸用蒸馏水稀释，将样品与稀硫酸充分反应后，过滤，干燥，称量剩余固体铜的质量即可；

解答解：（1）实验操作I步骤中分离溶液和沉淀的操作名称为过滤，在空气中灼烧固体混合物D时，所用到的仪器有坩埚、泥三角、三角架、酒精灯，玻璃棒，
故答案为：过滤；坩埚；
（2）依据提取流程图可知，加入过量盐酸，氧化铁和氧化铝全部溶解为氯化铁和氯化铝溶液，Cu₂O与盐酸反应生成氯化铜、铜和水，生成的铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，方程式为：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，二氧化硅不溶于盐酸为沉淀，所以滤液A中铁元素的存在形式为亚铁离子，可用氯水将其氧化成三价铁离子，三价铁离子与KSCN溶液发生反应生成红色物质来检验三价铁离子，
故答案为：Fe²⁺；2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；KSCN溶液、氯水；
（3）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（4）设溶液的PH为X，NaAlO₂溶液中由水电离出的c（OH^-）=10^X-14mol/L，NaOH溶液中由水电离出的c（OH^-）=10^-Xmol/L，$\frac{10{\;}^{X-14}}{10{\;}^{-X}}$=10⁸，解得X=11，
故答案为：11；
（5））①a．电能部分转化为化学能，故a错误；
b．粗铜接电源正极，失去电子，发生氧化反应，故b正确；
c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu²⁺浓度减小，故c正确；
d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量存在关系：电路中通过3.01×10²³个电子，得到精铜的质量为16g，故d错误；
故选：b、c；
②要测定铜的质量分数，可以把浓硫酸稀释，铜和稀硫酸不反应，氧化铜和稀硫酸反应，即可求出铜的质量分数．设计方案的主要步骤是将浓硫酸用蒸馏水稀释，将样品与稀硫酸充分反应后，过滤，干燥，称量剩余固体铜的质量即可；
故答案为：将浓硫酸用蒸馏水稀释，将样品与稀硫酸充分反应后．

点评本题以矿渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取铜为背景，主要考查了物质的性质、化学方程式、电解原理等，难度不大．

练习册系列答案

相关题目

18．

25℃时，已知H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-K₁=4.3×l0^-7；
HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-K₂=5.6×l0^-11；
H₂O?H⁺+OH^-K_w=1.0×l0^-14
现取10.6g Na₂CO₃与盐酸混合所得的一组体积为1L的溶液，溶液中部分微粒与pH 的关系如图所示．下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是（　　）

	A．	W点所示的溶液中：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（OH^-）+c（HCO₃^-）
	B．	pH=4的溶液中：c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）=0.1 mol•L^-1
	C．	pH=8的溶液中：c（H⁺）+c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）=c（OH^-）+c（Cl^-）
	D．	pH=11的溶液中：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-K=1.8×l0^-4

19．离子化合物A由X、Y两种元素组成．在空气中充分灼烧得到含X元素的8g红棕色固体B，并产生能使品红褪色的气体C，将该气体全部通入足量的双氧水中得D溶液，再向D溶液中加入足量的BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥得46.6g固体．
（1）写出A的化学式FeS₂
（2）写出气体C通入H₂O₂的离子方程式SO₂+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-
（3）将A溶于D的稀溶液中生成E，并产生一种单质和一种气体，写出该反应的化学方程式FeS₂+H₂SO₄=H₂S↑+S↓+FeSO₄．

16．生活中处处有化学，下列有关说法正确的是（　　）

	A．	天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg²⁺、Ca²⁺等离子
	B．	蛋白质、淀粉和油脂都属于高分子化合物，一定条件下都能水解
	C．	福尔马林、葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液共热，都会有砖红色沉淀产生
	D．	构成物质微粒的种类和数量不同、彼此的结合方式多样，决定了物质的多样性

3．

为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量．有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要．
（1）在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质．
已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
②C和CO的燃烧热（△H）分别为-393.5kJ•mol^-1和-283kJ•mol^-1
则2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ•mol^-1
（2）将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示．
①CO在0-9min内的平均反应速率v（CO）=4.4×10^-3L^-1•min^-1（保留两位有效数字）；第12min时改变的反应条件可能为D．A升高温度 B加入NO C．加催化剂 D．降低温度
②该反应在第24min时达到平衡状态，CO₂的体积分数为22.2%（保留三位有效数字），化学平衡常数K=34%（保留两位有效数字）．
（3）一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染．常温下，将a mol/L的醋酸与b mol/LBa（OH）₂溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c（Ba²⁺）=c（CH₃COO^-），则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=$\frac{2b}{a-2b}$×10^-7 mol•L^-1（用含a和b的代数式表示）．
（4）在T温度下，向2L密闭容器中充入10molN₂与5mo1O₂，50秒后达到平衡，测得NO的物质的量为2mol，该温度下，若开始时向上述容器中充入N₂与O₂均为1mol，则达到平衡后N₂的转化率为14.3%．

13．已知碳氢化合物A对氮气的相对密度是2.5，E中含有两个甲基，且连在不同的碳原子上，F为高分子化合物．
已知①醇的氧化规律：

即为叔醇，不能被氧化．
②R-Br$→_{△}^{NaOH溶液}$R-OH
A～F之间的转化关系如下所示：

（1）碳氢化合物A的分子式为C₅H₁₀，D的官能团名称为羟基、醛基，
（2）写出反应②的化学方程式

（3）化合物E在一定条件下合成高分子化合物F，请写出该反应方程式：

（4）D的同分异构体中属于酯类的有9种，请写出其中2种含有两个甲基的同分异构体的结构简式

、

．

20．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是（　　）

	A．	使甲基橙呈红色的溶液：Na⁺、NH₄⁺、AlO₂^-、CO₃^2-
	B．	8% H₂O₂溶液：H⁺、Fe²⁺、SO₄^2-、Cl^-
	C．	含有Fe³⁺的溶液：Na⁺、Al³⁺、Cl^-、SCN^-
	D．	澄清透明的溶液中：Cu²⁺、Na⁺、NO₃^-、SO₄^2-

17．下列各组离子，溶液为无色透明并且能大量共存的是（　　）

	A．	Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-		B．	Na⁺、H⁺、Cl^-、CO₃^2-
	C．	Cu²⁺、K⁺、Cl^-、NO₃^-		D．	K⁺、Ba²⁺、SO₄^2-、OH^-

18．焦亚硫酸钠（化学式为Na₂S₂O₅）是一种常用的食品抗氧化剂，Na₂S₂O₅中硫元素的化合价为+4，工业上制备Na₂S₂O₅的方法有多种，下面是其中的一种生产工艺流程图．

（1）晶体Ⅰ的成分是NaHCO₃，操作Ⅱ包括过滤、洗涤、干燥，则洗涤剂最好是无水乙醇，干燥时需要在还原性气候或惰性气体氛围下，其原因Na₂S₂O₅晶体在空气中被氧化生成Na₂SO₄
（2）写出有关反应方程式：CuS灼烧2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂，反应釜Ⅱ：2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O．

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