Question

【題目】硅孔雀石是一種含銅礦石，含銅形態為CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O，同時含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質。以其為原料制取硫酸銅的工藝流程如圖：

(1) 完成步驟①中稀硫酸與CuSiO3·2H2O反應的化學方程式:

CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4 +__________+H2O；雙氧水的作用是 。

(2)有關氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氫氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
開始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

步驟②中，調節pH=4時，所得濾渣B的成分的化學式為 ，濾液B中除Cu2+外, 還含有的金屬陽離子是 。

(3)將濾液B通過 、 ，過濾，洗滌等操作可得到硫酸銅晶體。

(4)硫酸銅也可以用硫化銅和氧氣在高溫條件下化合制得，該反應的化學方程式 。

Answer 1

【答案】(1)H4SiO4；將Fe2+氧化成Fe3+

(2)Fe(OH)3、Al(OH)3；Al3+

(3)蒸發濃縮、冷卻結晶

(4)CuS+2O2CuSO4

【解析】

試題分析：(1)利用質量守恒定律，可以判斷未知物是硅酸，利用觀察法配平反應方程式為：CuSiO32H2O+H2SO4═CuSO4+H4SiO4+H2O；雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵離子的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；

(2)步驟②中，調節pH=4時，所得濾渣B的成分依據表中數據可知，pH=4時，三價鐵離子完全生成了氫氧化鐵沉淀，而鋁離子完全沉淀需要的PH是5.2，所以鋁離子沒有完全沉淀，鋁離子有少量沉淀，所以渣B的成分為：Fe(OH)3、Al(OH)3 ，濾液B中除Cu2+外，還含有的金屬陽離子是Al3+；

(3)濾液B為硫酸銅溶液，通過蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾洗滌等操作可得到硫酸銅晶體；

(4)硫化銅和氧氣在高溫條件下化合制得硫酸銅的化學方程式為 CuS + 2O2 CuSO4 。