Question

（2009?宿遷二模）現(xiàn)代社會中銅在電氣、交通、機械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用．某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石（SiO₂），現(xiàn)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�。ㄣ~從水層進人有機層的過程）和反萃�。ㄣ~從有機層進人水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：①Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O；②當?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅； ③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)生反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O

CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、

、

Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O

（寫其中2個）
（2）“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)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晶體，該晶體的化學式是

FeSO₄?7H₂O

．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1暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O

（3）“循環(huán)n”中萃取劑是一類稱作為肟類的有機化合物，如N一510、N一530等．某肟類化合物A的分子結(jié)構(gòu)中僅含n₁個-CH₃、n₂個一OH和n₃個三種基團，無環(huán)狀結(jié)構(gòu)，三種基團的數(shù)目關(guān)系為n₃=

n₁+n₂-2

．若A的相對分子質(zhì)量為116，上述基團連接時碳原子跟碳原子相連，則A的結(jié)構(gòu)簡式是

CH₃-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH₃

（4）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式

4OH^--4e^-═O₂+2H₂O

（5）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是

H₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，金屬銅和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）一定條件下，硫酸亞鐵經(jīng)常以FeSO₄?7H₂O的形式存在，亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子；
（3）根據(jù)各個基團的結(jié)構(gòu)特點求算出n₃，根據(jù)A的相對分子質(zhì)量寫出A的最簡式；
（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(yīng)；
（5）根據(jù)循環(huán)圖找出循環(huán)Ⅲ的反萃取劑．

解答：解：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強酸發(fā)生反應(yīng)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(yīng)，即Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案為：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺ （任寫兩個即可）；
（2）“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)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：FeSO₄?7H₂O； 4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；
（3）-CH₃和一OH都會連到n₃，故滿足的關(guān)系是：n₃=n₁+n₂-2； 由于A的相對分子質(zhì)量為116，故A的結(jié)構(gòu)簡式是：CH₃-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH₃；
故答案為：n₁+n₂-2；CH₃-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH₃；
（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(yīng)，即4OH^--4e^-═O₂+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-═O₂+2H₂O；
（5）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是硫酸，故答案為：H₂SO₄．

點評：本題考查物質(zhì)的分離和提純，涉及的方程式比較多，難度較大，需要認真分析、提取題中的信息．