Question

【題目】堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料，明礬是種常見的凈水劑，某校化學興趣小組探究將一廢棄礦石進行處理制備堿式碳酸銅和明礬，從而實現(xiàn)變廢為寶。經查資料：該礦石成分為：Al2Fe4CuSi2O13，該化學小組制定工藝流程如下:

己知：Cu2+溶于足量的濃氨水中可形成銅氨溶液：Cu2+＋4NH3·H2OCu(NH3)42++4H2O

回答下列問題：

（1）將Al2Fe4CuSi2O13改寫成氧化物形式___________；

（2）為了步驟②提高酸浸速率，可采取措施有________,_________（任寫兩種）；

（3）寫出步驟⑥的離子方程式__________；

（4）用從濾渣2到明礬需先后加入_____、____兩種試劑（按使用順序填寫化學式）；

（5）在步驟⑦中，若先加K2CO3溶液，后加KOH溶液，則易發(fā)生

CuCO3(s)+2OH-(aq) Cu(OH)2(s)+CO32-(aq)，則該反應平衡常數為：______。（已知：Ksp(CuCO3=2.4×10-10，Ksp(Cu(OH)2=2.2×10-20）。

（6）為了檢驗該堿式碳酸銅純度，該小組稱取25g樣品，加入到100mL 3mol/L的鹽酸中進行溶解。充分反應后，微熱排除CO2，冷卻后取出10mL，滴加2滴甲基橙，然后用2mol/L標準KOH溶液進行滴定，共用去5mL。則樣品的純度為_________

Answer 1

【答案】 Al2O3·2FeO·Fe2O3·CuO·2SiO2 粉碎礦石 加熱、提高酸的濃度、攪拌 Cu(NH3)42+ +4H+ ＝Cu2+ +4NH4+ KOH H2SO4 1.09×1010 44.4%

【解析】（1）根據物質的化學式Al2Fe4CuSi2O13可知改寫成氧化物后的形式為Al2O3·2FeO·Fe2O3·CuO·2SiO2；（2）為了步驟②提高酸浸速率，可采取措施有粉碎礦石、加熱、提高酸的濃度、攪拌等；（3）酸浸后二氧化硅變?yōu)闉V渣，濾液1中含有金屬陽離子，加入雙氧水氧化亞鐵離子，加入氨水沉淀鐵離子、鋁離子，根據已知信息可知銅離子轉化為Cu(NH3)42+，所以步驟⑥的離子方程式為Cu(NH3)42++4H+＝Cu2++4NH4+；（4）用從濾渣2中含有氫氧化鋁和氫氧化鐵，由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，則轉化為明礬需先后加入KOH、H2SO4兩種試劑；（5）CuCO3(s)+2OH-(aq) Cu(OH)2(s)+CO32-(aq)該反應平衡常數為＝1.09×1010。（6）剩余鹽酸的物質的量＝2mol/L×0.005L＝0.01mol，則與堿式碳酸銅反應的鹽酸＝0.3mol-0.01mol×100mL/10mL＝0.2mol，根據Cu2CO3(OH)2～4HCl可知堿式碳酸銅的物質的量是0.05mol，因此樣品的純度為。