Question

某礦渣的成分為Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工業(yè)上用該礦渣獲取銅和膽礬的操作流程如下：

已知： ①Cu2O +2 H+=Cu + Cu2++H2O

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

請回答下列問題：

（1）為了加快反應(yīng)I的速率，可以采取的措施是??????????????????????????? (寫2點)。

（2）固體混合物A中的成分是????????????????????????????? 。

（3）反應(yīng)I完成后，鐵元素的存在形式為??? (填離子符號)；寫出生成該離子的離子方程式?????????? 。

（4）操作1主要包括：?????????? 、???????????? 、??????? 。洗滌CuSO4?5H2O粗產(chǎn)品不能用大量水洗，而用冰水洗滌。原因是????????????????????????????????????????? 。

（5）用惰性電極電解膽礬溶液一段時間，加人0．1 mol的Cu(OH)2可恢復(fù)溶液原況(濃度、成分)，則電解時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為???????????????????????????? ．。

（6）用NaClO調(diào)pH，生成沉淀B的同時生成一種具有漂白作用的物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為 ????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）適當(dāng)升高溫度；不斷攪拌；將礦渣粉碎；適當(dāng)增大硫酸的濃度等；

（2）SiO2、Cu?

（3）Fe3+??? 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+

（4）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；冰水既可以洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，又可以減少晶體的損失；

（5）0．4mol

（6）2Fe2++7ClO-+2H++5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+6HClO

【解析】

試題分析：（1）由于礦渣為固體，所以為了加快反應(yīng)I的速率，可以采取的措施是漿固體粉碎。也可以適當(dāng)升高反應(yīng)的溫度；或增大反應(yīng)物H2SO4的濃度等措施。（2）SiO2是酸性氧化物，不能與酸發(fā)生反應(yīng)；其它金屬氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3與硫酸發(fā)生反應(yīng)：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O；Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O；Fe2O3+3H2SO4= Fe2(SO4)3+3H2O； Fe2(SO4)3+Cu= CuSO4+ 2FeSO4。因此發(fā)生反應(yīng)I后過濾出的固體混合物A中的成分是SiO2、Cu。（3）因為在礦渣中Fe元素的化合價為+3價，先發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，得到Fe2(SO4)3,然后發(fā)生反應(yīng)：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+。因此該完成后，鐵元素的存在形式為+2價的Fe。即Fe2+。（4）從硫酸銅溶液中制取硫酸銅晶體的操作1主要包括： 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。洗滌CuSO4?5H2O粗產(chǎn)品不能用大量水洗，而用冰水洗滌。原因是CuSO4溶液溶解于水，而且溫度越高，溶解度越大。若用冰水既可以洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，又可以減少晶體的損失；（5）用惰性電極電解膽礬溶液電解反應(yīng)方程式為：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4．若加入0．1 mol的Cu(OH)2會發(fā)生反應(yīng)：Cu(OH)2+H2SO4= CuSO4+2H2O 。產(chǎn)生0．1mol的CuSO4和0．2mol的水恢復(fù)原來的溶液。則根據(jù)電解方程式中的物質(zhì)間的關(guān)系可知電子轉(zhuǎn)移0．4mol。（6）NaClO有氧化性，Fe2+有還原性。所以用NaClO調(diào)節(jié)pH，生成沉淀B為Fe(OH)3，同時生成一種具有漂白作用的物質(zhì)為HClO，該反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++7ClO-+2H++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+6HClO

考點：考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、分離混合物的方法、電化學(xué)法的應(yīng)用金屬氧化物與酸的反應(yīng)的知識。