Question

（14分）工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如下：

 

已知：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O

（1）实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________（填仪器名称）。

（2）滤液A中铁元素的存在形式为________（填离子符号），生成该离子的离子方程式为_______________________________________________

________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________（填试剂名称）。

（3）金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_____________________________________________________。

（4）常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c（OH－）前者为后者的108倍。则两种溶液的pH＝________。

（5）①利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是________（填代号）。

a．电能全部转化为化学能

b．粗铜接电源正极，发生氧化反应

c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2＋浓度减小

d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系

②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：称取一定质量的样品→______________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。（填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节）

 

Answer 1

（1）过滤　坩埚

（2）Fe2＋2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ 硫氰化钾溶液和新制氯水（合理的氧化剂均正确）

（3）2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe

（4）11

（5）①bc　②将浓硫酸用蒸馏水稀释，将称得的样品与足量稀硫酸充分反应

【解析】由流程图可以看出，加入足量稀盐酸时，得到的固体混合物B为二氧化硅和单质铜，则滤液A中一定不含Fe3＋，原因是2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋

Cu2＋，验证Fe2＋可先加入KSCN溶液，没有明显现象，再加入氯水（或其他氧化剂）出现红色。滤液A中含有Fe2＋、Al3＋、Cu2＋，加入足量NaOH溶液后得到的固体混合物D为Fe（OH）3和Cu（OH）2，在空气中灼烧后得到的固体混合物F为Fe2O3和CuO，滤液C中含AlO2—，则金属单质E为Al，利用铝热反应可焊接钢轨。

（4）NaAlO2溶液中水的电离受到促进，而NaOH溶液中水的电离受到抑制。设两种溶液的pH＝a，NaAlO2溶液中水电离出的c（OH－）为10a－14 mol·L－1，NaOH溶液中水电离出的c（OH－）为10－a mol·L－1，10a－14＝108×10－a，得a＝11。（5）电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解液，粗铜中比铜活泼的金属进入电解质溶液。分析选项知，b、c正确。