Question

【題目】工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2) 提取銅的操作流程如圖:。

已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。

（1）鐵在元素周期表中的位置為___________；固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________。

（2）濾液A中鐵元素的存在的離子形式為_______，.理由是_____________(用離子方程式表達(dá)，不必書寫Cu2O 與鹽酸的反應(yīng))。

（3）將濾液C中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用多種試劑，請寫出用最佳方案反應(yīng)的離子方程式:_______________。

（4）工業(yè)上利用電解法進(jìn)行粗銅精煉時，下列敘述正確的是______ (填序號)。

a.電解過程中，陽極質(zhì)量的減輕量一定等于陰極質(zhì)量的增加量

b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

c.電解過程中，粗銅中所有雜質(zhì)均被氧化

d.電解精煉過程中可以用硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液

（5）取320g固體混合物F 于硬質(zhì)玻璃管中，通入足量氫氣充分加熱還原，固體質(zhì)量減輕80g，若將所得的還原產(chǎn)物與足量稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積為_______。

Answer 1

【答案】 第四周期第Ⅷ族 SiO2+2OH= +H2O Fe2＋ 2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋ +2H2O+CO2=Al(OH)3↓+ b 44.8L

【解析】試題分析：由題中信息可知，礦渣經(jīng)足量稀鹽酸溶解后，得到固體混合物B，B中含有銅和二氧化硅，B經(jīng)足量氫氧化鈉溶液處理后二氧化硅溶解，過濾得到粗銅；濾液A中含有銅離子、鋁離子、亞鐵離子等，A經(jīng)足量氫氧化鈉溶液處理后得到固體D和濾液C；濾液C中含有偏鋁酸根離子，經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化得到金屬E，可知E為鋁；D中含有氫氧化鐵和氫氧化銅，經(jīng)灼燒得到氧化鐵和氧化銅的混合物F；E和F在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁、鐵和銅的混合物C；C經(jīng)鹽酸溶解也得到粗銅。

（1）鐵在元素周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族；固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為SiO2+2OH= +H2O。

（2）濾液A中鐵元素的存在的離子形式為Fe2＋，生成Fe2＋的離子方程式為2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋。

（3）將濾液C中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用多種試劑，用二氧化碳沉淀鋁元素為最佳方案，該反應(yīng)的離子方程式為+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+ 。

（4）工業(yè)上利用電解法進(jìn)行粗銅精煉時，a.電解過程中，陽極除了銅溶解外，比銅活潑的金屬也溶解，而陰極只有銅析出，所以陽極質(zhì)量的減輕量不一定等于陰極質(zhì)量的增加量，a不正確；b.粗銅是陽極，陽極接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b正確；c.電解過程中，粗銅中只有比銅活潑的金屬被氧化，c不正確；d.電解精煉過程中可以用可溶性銅鹽溶液作電解質(zhì)溶液不能用硝酸銅溶液作電解質(zhì)溶液，d不正確。所以正確的是b。

（5）取320g固體混合物F于硬質(zhì)玻璃管中，通入足量氫氣充分加熱還原，固體質(zhì)量減輕80g，減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，n(O)= ，則n(H2)=n(H2O)=n(O)=5mol，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移n(e-)= 2n(H2)=10mol。由質(zhì)量守恒和電子轉(zhuǎn)移守恒可得：160n(Fe2O3)+80n(CuO)=320g，6n(Fe2O3)+2 n(CuO)=10mol，解之得n(Fe2O3)=1mol。因此，所得的還原產(chǎn)物中含有2mol Fe，將所得的還原產(chǎn)物與足量稀鹽酸反應(yīng)，可以產(chǎn)生2mol H2，2mol H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積為44.8L。