Question

20．实验室用辉铜矿（主要成分为Cu₂S，含少量Fe₂O₃、SiO₂）制备碱式碳酸铜的主要实验流程如下，已知：二氧化硅不溶于水，也不溶于酸．

（1）浸取前辉铜矿粉碎成细颗粒，目的是增大接触面积，加快反应速率；
（2）硫酸浸取时，Cu₂S被MnO₂氧化的化学方程式为2MnO₂+Cu₂S+4H₂SO₄═2MnSO₄+2CuSO₄+S+4H₂O，滤渣Ⅰ的成分为MnO₂、单质S和SiO₂（写化学式）．
（3）浸取时，Fe₂O₃溶于硫酸反应的化学方程式为Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；研究发现若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，其可能原因是铁离子在浸取时起催化作用；
（4）沉锰温度不宜过高，除了防止氨水挥发外，还能防止NH₄HCO₃分解；
（5）“赶氨”时，最适宜的操作方法是加热，以减小氨气的溶解度．
（6）滤液Ⅱ中溶质主要是（NH₄）₂SO₄，要得到其晶体可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤晾干；
（7）经过滤得到的产品碱式碳酸铜需要洗涤、烘干，其中洗涤的方法是向盛有碱式碳酸铜固体的过滤器中加入b．（填字母序号）重复几次即可洗净；
a．Na₂CO₃溶液  b．蒸馏水  c．稀盐酸．

Answer 1

分析 （1）反应物接触面积越大，反应速率越快；
（2）化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数都不变；
（3）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水；
（4）碳酸氢铵受热分解生成水、氨气和二氧化碳；
（5）气体的溶解度随着温度升高而减小；
（6）冷却硫酸铵的热饱和溶液可以析出硫酸铵；
（7）碱式碳酸铜不溶于水．

解答 解：（1）浸取前辉铜矿粉碎成细颗粒，目的是增大接触面积，加快反应速率．
故填：增大接触面积，加快反应速率．
（2）由2MnO₂+Cu₂S+4H₂SO₄═2MnSO₄+2CuSO₄+S+4可知，反应前后锰原子都是2个，铜原子都是2个，硫原子都是5个，而反应前氢原子是8个，反应后应该是8个，氧原子反应前是20个，反应后应该是20个，因此4后面应该是由2个氢原子和1个氧原子构成的物质，该物质是水，化学式是H₂O；
滤渣Ⅰ的成分为MnO₂、单质S和没有反应的SiO₂．
故填：H₂O；SiO₂．
（3）浸取时，Fe₂O₃溶于硫酸生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
研究发现若先除铁再浸取，反应速率明显变慢，其可能原因是铁离子在浸取时起催化作用．
故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；铁离子在浸取时起催化作用．
（4）沉锰温度不宜过高，除了防止氨水挥发外，还能防止NH₄HCO₃分解．
故填：防止NH₄HCO₃分解．
（5）因为气体的溶解度随着温度升高而减小，因此“赶氨”时，最适宜的操作方法是加热，以减小氨气的溶解度．
故填：加热．
（6）滤液Ⅱ中溶质主要是（NH₄）₂SO₄，得到其晶体可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤晾干．
故填：降温结晶．
（7）因为碱式碳酸铜不溶于水，经过滤得到的产品碱式碳酸铜需要洗涤、烘干，其中洗涤的方法是向盛有碱式碳酸铜固体的过滤器中加入蒸馏水．
故填：b．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．