Question

氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下：

（1）氧化铜矿石粉碎的目的是 。

（2）写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。

（3）“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 。

（4）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。

（5）加入铁屑的作用是 、 。

（6）下表和下图为“烘干粉碎”的试验结果。

硫酸亚铁干燥曲线图

序号	t/h	t/℃	m/g	x
1	3	80	5	4
2	3	160	10	1
3	4	160	10	0.8
4	4	160	5	0
5	5	80	5	3
6	5	160	15	1

 

表2．硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)干燥试验表

表2中，m为CuSO4·5H2O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。据此可确定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为 ， （分别指出两条件的温度和时间）。

 

Answer 1

（1）增大接触面积，加快化学反应速率；（2）Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑；（3）适当降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；（4）烧杯、玻璃棒、漏斗；（5）使母液中Fe3+ 转化为Fe2+、除去Cu2+，提高硫酸亚铁晶体的纯度；（6）160℃、3h，125(±5)℃、4.0h。

【解析】

试题分析：（1）氧化铜矿石是固体物质，粉碎是为了增大接触面积，加快化学反应速率；（2）Cu2(OH) 2CO3与硫酸发生反应符合复分解反应的规律。其离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑。（3）“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是为了适当降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；（4）在实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；（5）加入铁屑时发生反应：Fe+ 2Fe3+=3Fe2+;：Fe+ Cu2+= Fe2++Cu.因此加入Fe屑的作用是为了使母液中Fe3+ 转化为Fe2+、除去Cu2+，从而可以提高硫酸亚铁晶体的纯度；（6）由CuSO4·5H2O制取CuSO4·H2O，根据表二提供的数据可知反应条件是160℃、3h；而由FeSO4·7H2O脱水制取FeSO4·3H2O，根据图六硫酸亚铁干燥曲线图可知反应条件为125(±5)℃、4.0h。

考点：考查反应条件的选择、化学方程式、离子方程式的书写的知识。