Question

【題目】氧化銅礦石含有CuO和難溶于水的Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某廠生產硫酸銅和硫酸亞鐵流程如下：

（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 ,KMnO4的作用是將Fe2+氧化成Fe3+。

（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發生反應的離子方程式 。

（3）“中和/過濾”中加入CaCO3的目的是 ,使Fe3+ 水解成沉淀而除去。

（4）流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾需要使用的玻璃儀器有燒杯、 。

（5）加入鐵屑的作用是使母液中Fe3+轉化為Fe2+、 。

（6）下表為硫酸銅晶體“烘干粉碎”的試驗結果。

表中m為CuSO4·5H2O晶體的質量，x為干燥后所得晶體中結晶水個數。據此可確定由CuSO4·5H2O脫水得流程所示產品的適宜工藝條件為 （指出條件的溫度和時間）。

Answer 1

【答案】（1）增大接觸面積 (或加快化學反應速率)；使Fe2+轉化為Fe3+；

（2）Cu2(OH) 2CO3＋H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2↑；

（3）適當降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；

（4）玻璃棒、漏斗；

（5）使母液中Fe3+轉化為Fe2+， 除去Cu2+，提高硫酸亞鐵晶體的純度；

（6）160℃、3h。

【解析】

試題分析：（1）根據影響化學反應速率的因素，粉碎礦石的目的是增大反應接觸面積，加快反應速率；根據雜質的成分，加入高錳酸鉀溶液的作用是把Fe2＋氧化成Fe3＋，便于除去雜質；(2)堿式碳酸銅可以看作是Cu(OH)2·CuCO3，因此反應的方程式為：Cu2(OH) 2CO3＋H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2↑；（3）加入CaCO3的目的是調節pH，使Fe3＋全部轉化成Fe(OH)3，而除去；(4)過濾所使用的玻璃儀器是玻璃棒、漏斗、燒杯；(5)根據流程圖，濾液中含有Fe3＋和少量的Cu2＋，實驗目的是制備FeSO4·3H2O，因此加入鐵屑的作用是：使母液中Fe3+轉化為Fe2+， 除去Cu2+，提高硫酸亞鐵晶體的純度；（6）根據實驗目的制備CuSO4·H2O，對應的數值為3h和160℃。