Question

（14分）工業上用某礦渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取銅的操作流程如下：

 

已知：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O

（1）實驗操作Ⅰ的名稱為________；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、泥三角外，還有________（填儀器名稱）。

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

________，檢驗濾液A中存在該離子的試劑為________（填試劑名稱）。

（3）金屬單質E與固體混合物F發生的某一反應可用于焊接鋼軌，該反應的化學方程式為_____________________________________________________。

（4）常溫下，等pH的NaAlO2和NaOH兩份溶液中，由水電離出的c（OH－）前者為后者的108倍。則兩種溶液的pH＝________。

（5）①利用電解法進行粗銅精煉時，下列敘述正確的是________（填代號）。

a．電能全部轉化為化學能

b．粗銅接電源正極，發生氧化反應

c．精銅作陰極，電解后電解液中Cu2＋濃度減小

d．粗銅精煉時通過的電量與陰極析出銅的量無確定關系

②從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水中選用合適的試劑，測定粗銅樣品中金屬銅的質量分數，涉及的主要步驟：稱取一定質量的樣品→______________→過濾、洗滌、干燥→稱量剩余固體銅的質量。（填缺少的操作步驟，不必描述操作過程的細節）

 

Answer 1

（1）過濾　坩堝

（2）Fe2＋2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ 硫氰化鉀溶液和新制氯水（合理的氧化劑均正確）

（3）2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe

（4）11

（5）①bc　②將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將稱得的樣品與足量稀硫酸充分反應

【解析】由流程圖可以看出，加入足量稀鹽酸時，得到的固體混合物B為二氧化硅和單質銅，則濾液A中一定不含Fe3＋，原因是2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋

Cu2＋，驗證Fe2＋可先加入KSCN溶液，沒有明顯現象，再加入氯水（或其他氧化劑）出現紅色。濾液A中含有Fe2＋、Al3＋、Cu2＋，加入足量NaOH溶液后得到的固體混合物D為Fe（OH）3和Cu（OH）2，在空氣中灼燒后得到的固體混合物F為Fe2O3和CuO，濾液C中含AlO2—，則金屬單質E為Al，利用鋁熱反應可焊接鋼軌。

（4）NaAlO2溶液中水的電離受到促進，而NaOH溶液中水的電離受到抑制。設兩種溶液的pH＝a，NaAlO2溶液中水電離出的c（OH－）為10a－14 mol·L－1，NaOH溶液中水電離出的c（OH－）為10－a mol·L－1，10a－14＝108×10－a，得a＝11。（5）電解精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，硫酸銅溶液作電解液，粗銅中比銅活潑的金屬進入電解質溶液。分析選項知，b、c正確。