Question

【題目】工業上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2) 提取銅的操作流程如圖:。

已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。

（1）鐵在元素周期表中的位置為___________；固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為___________________。

（2）濾液A中鐵元素的存在的離子形式為_______，.理由是_____________(用離子方程式表達，不必書寫Cu2O 與鹽酸的反應)。

（3）將濾液C中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用多種試劑，請寫出用最佳方案反應的離子方程式:_______________。

（4）工業上利用電解法進行粗銅精煉時，下列敘述正確的是______ (填序號)。

a.電解過程中，陽極質量的減輕量一定等于陰極質量的增加量

b.粗銅接電源正極，發生氧化反應

c.電解過程中，粗銅中所有雜質均被氧化

d.電解精煉過程中可以用硝酸銀溶液作電解質溶液

（5）取320g固體混合物F 于硬質玻璃管中，通入足量氫氣充分加熱還原，固體質量減輕80g，若將所得的還原產物與足量稀鹽酸反應，產生的H2在標準狀況的體積為_______。

Answer 1

【答案】 第四周期第Ⅷ族 SiO2+2OH= +H2O Fe2＋ 2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋ +2H2O+CO2=Al(OH)3↓+ b 44.8L

【解析】試題分析：由題中信息可知，礦渣經足量稀鹽酸溶解后，得到固體混合物B，B中含有銅和二氧化硅，B經足量氫氧化鈉溶液處理后二氧化硅溶解，過濾得到粗銅；濾液A中含有銅離子、鋁離子、亞鐵離子等，A經足量氫氧化鈉溶液處理后得到固體D和濾液C；濾液C中含有偏鋁酸根離子，經一系列轉化得到金屬E，可知E為鋁；D中含有氫氧化鐵和氫氧化銅，經灼燒得到氧化鐵和氧化銅的混合物F；E和F在高溫下發生鋁熱反應生成氧化鋁、鐵和銅的混合物C；C經鹽酸溶解也得到粗銅。

（1）鐵在元素周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族；固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為SiO2+2OH= +H2O。

（2）濾液A中鐵元素的存在的離子形式為Fe2＋，生成Fe2＋的離子方程式為2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋。

（3）將濾液C中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用多種試劑，用二氧化碳沉淀鋁元素為最佳方案，該反應的離子方程式為+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+ 。

（4）工業上利用電解法進行粗銅精煉時，a.電解過程中，陽極除了銅溶解外，比銅活潑的金屬也溶解，而陰極只有銅析出，所以陽極質量的減輕量不一定等于陰極質量的增加量，a不正確；b.粗銅是陽極，陽極接電源正極，發生氧化反應，b正確；c.電解過程中，粗銅中只有比銅活潑的金屬被氧化，c不正確；d.電解精煉過程中可以用可溶性銅鹽溶液作電解質溶液不能用硝酸銅溶液作電解質溶液，d不正確。所以正確的是b。

（5）取320g固體混合物F于硬質玻璃管中，通入足量氫氣充分加熱還原，固體質量減輕80g，減少的質量為氧元素的質量，n(O)= ，則n(H2)=n(H2O)=n(O)=5mol，反應中電子轉移n(e-)= 2n(H2)=10mol。由質量守恒和電子轉移守恒可得：160n(Fe2O3)+80n(CuO)=320g，6n(Fe2O3)+2 n(CuO)=10mol，解之得n(Fe2O3)=1mol。因此，所得的還原產物中含有2mol Fe，將所得的還原產物與足量稀鹽酸反應，可以產生2mol H2，2mol H2在標準狀況的體積為44.8L。