Question

現代社會中銅在不同領域有廣泛的應用．某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石（SiO₂），現采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下．其中銅的萃取（銅從水層進入有機層的過程）和反萃�。ㄣ~從有機層進入水層的過程）是現代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：反萃取后的水層2是硫酸銅溶液．回答下列問題：
（1）礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生多步反應，除了發(fā)生Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O和Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O反應外，其它反應的離子方程式為

 

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（2）檢驗濾液中是否含有Fe³⁺的方法是

 

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（3）“循環(huán)I”經多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽，若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應的離子方程式

 

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（4）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應的電極反應式

 

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（5）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分的化學式是

 

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（6）黃銅礦（主要成分CuFeS₂）是提取銅的主要原料，可采用火法溶煉工藝生產銅，該工藝的中間過程會發(fā)生反應：Cu₂S+2Cu₂O═6Cu+SO₂↑．該反應中，

 

 （填化學式）作還原劑，每生成1mol Cu，反應中轉移電子的物質的量為

 

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Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,銅金屬及其重要化合物的主要性質

專題：實驗設計題

分析：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強酸發(fā)生反應生成鹽和水，金屬銅和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應；
（2）根據加入少量KSCN溶液來檢驗三價鐵離子；
（3）一定條件下，硫酸亞鐵經常以FeSO₄?7H₂O的形式存在，亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子；
（4）電解硫酸銅時，陽極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應；
（5）根據循環(huán)圖找出循環(huán)Ⅲ的反萃取劑；
（6）依據Cu₂S+2Cu₂O═6Cu+SO₂↑，反應中元素化合價變化分析判斷，元素化合價升高的物質做還原劑，根據生成6molCu，轉移電子數計算．

解答： 解：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強酸發(fā)生反應生成鹽和水，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，金屬銅和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應，即Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案為：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O；Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）檢驗濾液中是否含有Fe³⁺的方法為取少量濾液于試管中，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液變紅，說明含有Fe³⁺，如果不變紅，說明不含有Fe³⁺；
故答案為：取少量濾液于試管中，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液變紅，說明含有Fe³⁺，如果不變紅，說明不含有Fe³⁺；
（3）“循環(huán)Ⅰ”經多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的晶體FeSO₄?7H₂O，暴露在空氣中一段時間后，可被氧氣氧化，4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；
（4）電解硫酸銅時，陽極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應，即4OH^--2e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--2e^-=2H₂O+O₂↑；
（5）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是硫酸，故答案為：H₂SO₄；
（6）2Cu₂O+Cu₂S

高溫  .

6Cu+SO₂↑，反應中Cu₂S硫元素化合價呈-2價變化為+4價升高6價被氧化作還原劑，即生成6molCu，轉移電子6mol，所以每生成1mol Cu，反應中轉移電子的物質的量為1mol，故答案為：Cu₂S；1mol；

點評：本題考查了銅及其化合物的性質，金屬活動性強弱比較、物質的分離和提純、氧化還原反應的計算，涉及的方程式比較多，難度中等，需要認真分析、提取題中的信息．