Question

【題目】孔雀石的主要成分為CuCO3·Cu(OH)2某同學設計從孔雀石中冶煉銅的方案如下:

回答下列問題:

（1）將孔雀石粉碎的目的是_________,加入過量稀硫酸,可觀察到的現象是_________

（2）操作a的名稱是________,在濾液中加入過量鐵粉發生的反應有_______________(用離子方程式表示)

（3）A的化學式為_________,在懸濁液中加入A的目的是___________

（4）從濾液中獲得銅的另外一種方案是:2CuSO4+ 2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4現有111 kgCuCO3·Cu(OH)2，通過這種方案理論上可以制取_________kg銅

（5）請你根據提供的試劑,設計由孔雀石冶煉銅的另外一種方案(請用簡潔的文字說明)__________(可供選擇試劑:鐵粉稀硫酸)

Answer 1

【答案】 增大接觸面積、加快反應速率(或提高原料浸出率等) 固體溶解，生成藍色溶液和無色氣體 過濾 Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑ H2SO4 除去未反應的Fe 64kg 先將孔雀石加熱分解生成CuO，再用鐵屑和稀硫酸反應產生的氫氣在加熱條件下還原氧化銅(其它合理答案即可)

【解析】本題考查化學工藝流程，（1）粉碎孔雀石的目的是增大孔雀石與硫酸的接觸面積，加快反應速率或提高原料浸出率；加入過量的稀硫酸發生：CuCO3＋H2SO4=CuSO4＋CO2↑＋H2O、Cu(OH)2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，現象是 固體溶解，生成藍色溶液和無色氣體；（2）操作a后是濾液，因此操作a的名稱為過濾；根據上述分析，濾液中含有溶質為CuSO4和過量的硫酸，加入過量的鐵粉，因為Cu2＋的氧化性強于H＋，發生反應的先后順序有Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；（3）因為加入過量的鐵粉，因此得到的時銅和鐵混合物，利用鐵與稀硫酸或鹽酸反應，而銅不與稀硫酸或鹽酸反應，因此A溶液為稀硫酸，化學式為H2SO4，目的是除去過量的鐵粉；（4）111kgCuCO3·Cu(OH)2中Cu的物質的量為111×103×2/(124＋98)mol=1000mol，根據銅元素守恒，最后得到Cu的質量為1000×64g=64000g，合64kg；（5）利用CuCO3和Cu(OH)2受熱易分解成CuO，然后用H2還原CuO，操作是：先將孔雀石加熱分解生成CuO，再用鐵屑和稀硫酸反應產生的氫氣在加熱條件下還原氧化銅。