Question

4．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，可以采用的措施有升高温度或提高盐酸的浓度或粉碎矿渣   （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
有坩埚、泥三角．
（2）滤液A中铁元素的存在形式一定有Fe²⁺  （填离子符号），生成该离子的离子方程式为Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（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=10．

Answer 1

分析 某铜矿石的成分中含有Cu₂O，还含有少量的Al₂O₃、Fe₂0₃和SiO₂，加入足量稀硫酸过滤，Cu₂O溶于酸反应生成铜和铜盐，所以固体混合物B为Cu、SiO₂，滤液A中为亚铁离子、铝离子和铜离子，加入足量氢氧化钠溶液过滤得到固体混合物D为氢氧化铜、氢氧化铁，滤液为C为AlO₂^-离子，通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解得到氧化铝，电解熔融氧化铝得到金属E为Al，固体混合物D空气中加热灼烧得到氧化铁和氧化铜，和铝发生铝热反应得到粗铜，含有铁杂质，粗铜精炼得到精铜，以此解答该题．

解答 解：（1）若要提高盐酸浸出矿渣的浸出率，增大反应速率，可升高温度或提高盐酸的浓度或粉碎矿渣，加热灼烧固体，可在坩埚中进行，还需要坩埚、泥三角等仪器，
故答案为：升高温度或提高盐酸的浓度或粉碎矿渣； 坩埚、泥三角；
（2）Cu₂O溶于酸反应生成铜和铜盐，铜和铁离子反应生成亚铁离子，所以滤液A中为亚铁离子，生成离子的离子方程式为：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案为：Fe²⁺；Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）常温下，等pH的NaA1O₂和NaOH两份溶液，设溶液的pH=x，则NaA1O₂中水电离出的c（OH^-）=10^x-14mol/L，NaOH溶液中由水电离出的c（OH^-）=10^-xmol/L，前者为后者的10⁶倍，则$\frac{1{0}^{x-14}}{1{0}^{-x}}$=10⁶，x=10，
故答案为：10．

点评 本题考查了分离提纯的方法和基本操作的综合应用，为高考常见题型，题目涉及铜的单质及其化合物的性质及转化、离子检验、化学方程式等，涉及范围较广，综合性较强，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．