Question

【題目】Ⅰ.工業上用某礦渣（含有Cu2O、A12O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的工藝流程如圖：

已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。

(1)若要提高鹽酸浸出礦渣的浸出率，可以采用的措施有____________ (任寫一條）；

在空氣中灼燒固體混合物D時，用到多種硅酸鹽質的儀器，除玻璃棒、酒精燈，還需要用到的儀器有_____________。

(2)濾液A中鐵元素的存在形式一定有________(填離子符號），生成該離子的離子方程式為__________。

(3)常溫下，等pH的NaA1O2和NaOH兩份溶液中，由水電離出的c(OH-)前者為后者的106倍。則兩種溶液的pH =________。

Ⅱ.納米級Cu2O是優良的催化劑和半導體材料，工業上常用下列方法制備Cu2O。

①熱還原法：加熱條件下，用液態肼（N2H4)還原新制的Cu(OH)2制備Cu2O，同時放出N2。

②電解法：以甲醇燃料電池為電源，用電解法制備Cu2O的裝置如圖所示：

(4)寫出反應①的化學方程式：___________________。

(5)氣體A的化學式為____________。

(6)電解池中，陽極的電極反應式為___________________。

(7)電解一段時間后，欲使陰極室溶液恢復原來組成，應向其中補充一定量的_____________(填化學式）。

Answer 1

【答案】 升高溫度或提高鹽酸的濃度或粉碎礦渣（合理答案均給分） 坩堝 、 泥三角 Fe2+ Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ 10 4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O O2 =Cu2O+H2O H2O

【解析】(1)若要提高鹽酸浸出礦渣的浸出率，根據外界條件對反應速率的影響可知可以采用的措施有升高溫度或提高鹽酸的濃度或粉碎礦渣；在空氣中灼燒固體混合物D時，用到多種硅酸鹽質的儀器，除玻璃棒、酒精燈，還需要用到的儀器有坩堝、泥三角。(2)礦渣溶于鹽酸氧化鐵轉化為氯化鐵，氧化亞銅轉化為氯化銅和銅，由于鐵離子能氧化金屬銅，則濾液A中鐵元素的存在形式一定有Fe2+，生成該離子的離子方程式為Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。(3)偏鋁酸鈉水解促進水的電離，氫氧化鈉是強堿抑制水的電離，則，解得x＝10；(4)加熱條件下，用液態肼（N2H4)還原新制的Cu(OH)2制備Cu2O，同時放出N2，根據原子守恒和電子得失守恒可知反應的化學方程式為4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O。(5)電解池中銅電極是陽極，失去電子轉化為氧化亞銅，則與銅電極相連的電極是正極，所以氣體A的化學式為O2。(6)根據以上分析可知電解池中，陽極的電極反應式為2Cu+2OH――2e－＝Cu2O+H2O。(7)電解池的陰極氫離子放電產生氫氧化鈉，氫氧化鈉濃度增大，則電解一段時間后，欲使陰極室溶液恢復原來組成，應向其中補充一定量的H2O。