Question

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）固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為 。

（2）濾液A中鐵元素的存在形式只能為Fe2+，理由是

。涉及的離子方程式為 、

（不必書寫Cu2O與鹽酸的反應）。檢驗濾液A中Fe2+的試劑為 （填試劑名稱）。

（3）將濾液C中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最佳試劑為 __ （填序號）。

A.氫氧化鈉溶液 B.硫酸溶液 C.氨水 D.二氧化碳

金屬E與固體F某一成分發生的反應可用于焊接鋼軌，該反應的化學方程為 。

 

Answer 1

（1）SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

（2）Fe2O3與鹽酸反應后生成的Fe3+與過量銅單質反應后，全部轉化為Fe2+。

Fe2O3+6H+=2Fe 3++3H2O；Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+ 硫氰化鉀溶液和新制氯水

（3）D 2Al +Fe2O32Fe +Al2O3

【解析】

試題分析：向含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2的礦渣中加入HCl時發生反應：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O；Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.SiO2與HCl不能發生反應。因此反應產生的Cu和SiO2被過濾除去。固體B的成分為Cu和SiO2。當加入NaOH溶液時發生反應：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O.濾液A中含有CuCl2、AlCl3、FeCl2、HCl。當向其中加入足量的NaOH溶液時發生反應：CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl; AlCl3+4NaOH=NaAlO2+ 3NaCl+ 2H2O; FeCl2+3NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl;HCl+NaOH=NaCl+H2O.所以得到的固體混合物D中含有Cu(OH)2、Fe(OH)2。在灼燒時發生反應：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3.再發生分解反應：Cu(OH)2CuO+H2O。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。得到的固體產物F為CuO、Fe2O3。濾液C中NaCl、NaAlO2、NaOH。經過一系列處理得到金屬單質E。由于金屬E與固體F某一成分發生的反應可用于焊接鋼軌。所以E是Al。與Al反應的固體混合物F中的成分是Fe2O3。反應的化學方程式為：2Al +Fe2O32Fe +Al2O3。（1）固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O. （2）濾液A中鐵元素的存在形式只能為Fe2+，原因是Fe2O3與鹽酸反應后生成的Fe3+與過量銅單質反應后，全部轉化為Fe2+。涉及的離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe 3++3H2O；Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+檢驗濾液A中Fe2+的方法是向濾液A中加入硫氰化鉀溶液，無現象，再滴加幾滴新制氯水，溶液變為血紅色。檢驗濾液A中Fe2+的試劑為硫氰化鉀溶液和新制氯水。（3）將濾液C中的鋁元素AlO2-以沉淀形式析出，應該加入酸性物質，但由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能被強酸溶解，所以可選用的最佳試劑為CO2。選項為D。金屬Al與固體F成分Fe2O3發生的鋁熱反應的方程式為2Al +Fe2O32Fe +Al2O3。

考點：考查物質的推斷、離子的檢驗、試劑的選擇、化學方程式、離子方程式的書寫等知識。