Question

【題目】某工業礦渣中主要含有Cu2O，還有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2 ， 從該礦渣中提取銅的操作流程如下：（已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O）
（1）固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為 ． 該反應物的一種重要用途為 ．
（2）濾液A中鐵元素的存在形式只能為Fe2+ ， 理由是 ． 涉及的離子方程式為（不必書寫Cu2O與鹽酸的反應）、 ． 檢驗濾液A中Fe2+的試劑為 ．
（3）若將濾液C中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最佳試劑為（填序號）．A．氫氧化鈉溶液 B．硫酸溶液 C．氨水 D．二氧化碳
金屬E與固體F某一成分發生的反應可用于焊接鋼軌，該反應的化學方程為 ．

Answer 1

【答案】
（1）SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；作光導纖維（或壓電材料；或光學儀器等）
（2）Fe2O3與鹽酸反應后生成的Fe3+與過量銅單質反應后，全部轉化為Fe2+；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；硫氰化鉀溶液和新制氯水
（3）D；2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
【解析】解：工業礦渣中主要含有Cu2O，還有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2 ， 加入足量的稀鹽酸，Cu2O與鹽酸反應生成Cu、CuCl2和水，Al2O3與鹽酸反應生成AlCl3和水，Fe2O3與鹽酸反應生成FeCl3和水，SiO2難溶于水，且不與水反應，生成的2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ， 所以濾液A為CuCl2、AlCl3和FeCl2的混合物，得到的固體混合物B中有Cu和SiO2 ， 固體混合物B與足量NaOH溶液混合，SiO2和NaOH溶液反應生成Na2SiO3和水，Cu與NaOH溶液不反應，得到粗銅，濾液A與足量NaOH溶液反應，CuCl2與NaOH反應生成Cu（OH）2 和水，FeCl2與NaOH溶液反應生成Fe（OH）2 白色沉淀，該沉淀在空氣中與氧氣反應生成Fe（OH）3 ， AlCl3與過量NaOH溶液反應生成NaAlO2和水，濾液C為NaAlO2溶液，經過一系列反應得到金屬Al，固體混合物D為Cu（OH）2和Fe（OH）3 ， 在空氣中灼燒，Cu（OH）2和Fe（OH）3受熱分解生成Fe2O3和CuO，所以固體混合物F為Fe2O3和Cu的混合物，該混合物與Al發生鋁熱反應，生成Fe和Cu，固體混合物G為Fe和Cu，與鹽酸混合，Fe與鹽酸反應生成FeCl2和氫氣，Cu與鹽酸不反應，過濾成為粗銅，（1）固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，SiO2 的重要用途為作光導纖維或壓電材料或光學儀器等，故答案為：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；作光導纖維（或壓電材料；或光學儀器等）；（2）濾液A中鐵元素的存在形式只能為Fe2+ ， 理由是Fe2O3與鹽酸反應后生成的Fe3+與過量銅單質反應后，全部轉化為Fe2+ ， 涉及的離子方程式為Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O； Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；檢驗濾液A中Fe2+的方法是取少量溶液于試管中，加入硫氰化鉀溶液，無現象，在加熱新制氯水，溶液變成血紅色，則濾液中含有Fe2+ ， 所以試劑為硫氰化鉀溶液和新制氯水，故答案為：Fe2O3與鹽酸反應后生成的Fe3+與過量銅單質反應后，全部轉化為Fe2+；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O； Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；硫氰化鉀溶液和新制氯水；（3）氫氧化鋁溶于強酸和強堿，所以將可溶性鋁鹽中的鋁元素以沉淀形式析出，需加入弱酸，選D，鋁熱反應用途之一是焊接鋼軌，所以反應的化學方程為2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 ， 故答案為：D；2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 ．
工業礦渣中主要含有Cu2O，還有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2 ， 加入足量的稀鹽酸，Cu2O與鹽酸反應生成Cu、CuCl2和水，Al2O3與鹽酸反應生成AlCl3和水，Fe2O3與鹽酸反應生成FeCl3和水，SiO2難溶于水，且不與水反應，生成的2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ， 所以濾液A為CuCl2、AlCl3和FeCl2的混合物，得到的固體混合物B中有Cu和SiO2 ， 固體混合物B與足量NaOH溶液混合，SiO2和NaOH溶液反應生成Na2SiO3和水，Cu與NaOH溶液不反應，得到粗銅，濾液A與足量NaOH溶液反應，CuCl2與NaOH反應生成Cu（OH）2 和水，FeCl2與NaOH溶液反應生成Fe（OH）2 白色沉淀，該沉淀在空氣中與氧氣反應生成Fe（OH）3 ， AlCl3與過量NaOH溶液反應生成NaAlO2和水，濾液C為NaAlO2溶液，經過一系列反應得到金屬Al，固體混合物D為Cu（OH）2和Fe（OH）3 ， 在空氣中灼燒，Cu（OH）2和Fe（OH）3受熱分解生成Fe2O3和CuO，所以固體混合物F為Fe2O3和Cu的混合物，該混合物與Al發生鋁熱反應，生成Fe和Cu，固體混合物G為Fe和Cu，與鹽酸混合，Fe與鹽酸反應生成FeCl2和氫氣，Cu與鹽酸不反應，過濾成為粗銅，據此分析解答．