Question

工業上用某礦渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取銅的操作流程如下（金屬單質E可由濾液C制取）：

已知：Cu₂O + 2H⁺  = Cu + Cu²⁺ + H₂O。

（1）濾液A中鐵元素的可能存在形式為_______（填離子符號），與之相關的離子方程式為_____________，若濾液A中存在Fe³⁺，檢驗該離子的試劑為________（填試劑名稱）。

（2）寫出E和F反應生成銅的化學方程式為_____________________________。

（3）利用電解法進行粗銅精煉時，下列敘述正確的是_________（填代號）。

a．若用硫酸銅溶液作電解液，SO2- 4向陰極移動

b．粗銅接電源正極，發生還原反應

c．精銅作陰極，電解后電解液中Cu²⁺濃度減小

d．當粗銅消耗6.4 g時，轉移0.2N_A個電子

 

Answer 1

【答案】

(12分)

 Fe²⁺或Fe²⁺、Fe³⁺（2分）；Fe₂O₃+6H⁺=2 Fe³⁺+3H₂O（2分）、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+ Cu²⁺（2分）；

硫氰化鉀溶液（其他合理答案同樣給分）（2分）

(2)  2Al+3CuO= Al₂O₃+3Cu（2分）

(3)  c（2分）

【解析】Fe₂O₃、Al₂O₃、CuO、SiO₂

試題分析：。SiO₂ 與鹽酸不反應，Fe₂O₃、Al₂O₃、Cu₂O反應，Cu₂O + 2H⁺  = Cu + Cu²⁺ + H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2 Fe³⁺+3H₂O、Al₂O₃+6H⁺=2 Al³⁺+3H₂O，而2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+ Cu²⁺，可分析出濾液A中的離子一定有H⁺、Cu²⁺、Al³⁺，可能有Fe²⁺（銅較多）或Fe²⁺、Fe³⁺（銅較少）。再加入足量NaOH生成固體Cu(OH)₂和鐵的氫氧化物，空氣中灼燒轉化為F(Fe₂O₃ 、CuO的混合物)，濾液C為偏鋁酸鈉和NaOH的混合液，可提取金屬E(為Al的單質)。

（1）可能有Fe²⁺（Cu₂O較多）或Fe²⁺、Fe³⁺（Cu₂O較少）。

（2）鋁熱反應2Al+3CuO= Al₂O₃+3Cu。

（3）電解法進行粗銅精煉時a．SO2- 4向陽極移動，錯誤。b．粗銅接電源正極，發生氧化反應，做陽極，錯誤。c．精銅作陰極，由于陽極銅和雜質金屬放電，陰極只有Cu²⁺放電，所以電解后電解液中Cu²⁺濃度減小，正確。d．當粗銅消耗6.4 g時，由于陽極銅和雜質金屬放電，失去電子不一定為0.2N_A個，錯誤。

考點：本題以工業流程為基礎，考查元素及化合物性質、電解知識。