Question

現(xiàn)代社會(huì)中銅在電氣、交通、機(jī)械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2)，現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下。其中銅的萃取(銅從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程)和反萃取(銅從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。

已知：①Cu＋在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)；②當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí)，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅；③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。

回答下列問題：

(1)礦石用稀硫酸處理過程中Cu2O發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

(2)“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體，該晶體的化學(xué)式是 。若水層1暴露在空氣中一段時(shí)間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層1暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

(3)寫出電解過程中陽極(惰性電極)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式： 。

(4)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是 。

 

Answer 1

(1)Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O

(2)FeSO4·7H2O 4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O

(3)4OH－－4e－=O2↑＋2H2O

(4)H2SO4

【解析】(1)Cu＋在酸性溶液中不穩(wěn)定，用硫酸處理時(shí)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O。

(2)水層1中含有Fe2(SO4)3，與礦石混合后被還原為FeSO4，故所得晶體為FeSO4·7H2O。

(3)水層2的溶質(zhì)是CuSO4，電解時(shí)的陽極反應(yīng)為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。

(4)CuSO4溶液電解后，溶液中的主要溶質(zhì)為H2SO4，故“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分為H2SO4。