Question

20．實驗室用輝銅礦（主要成分為Cu₂S，含少量Fe₂O₃、SiO₂）制備堿式碳酸銅的主要實驗流程如下，已知：二氧化硅不溶于水，也不溶于酸．

（1）浸取前輝銅礦粉碎成細顆粒，目的是增大接觸面積，加快反應速率；
（2）硫酸浸取時，Cu₂S被MnO₂氧化的化學方程式為2MnO₂+Cu₂S+4H₂SO₄═2MnSO₄+2CuSO₄+S+4H₂O，濾渣Ⅰ的成分為MnO₂、單質S和SiO₂（寫化學式）．
（3）浸取時，Fe₂O₃溶于硫酸反應的化學方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；研究發(fā)現若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，其可能原因是鐵離子在浸取時起催化作用；
（4）沉錳溫度不宜過高，除了防止氨水揮發(fā)外，還能防止NH₄HCO₃分解；
（5）“趕氨”時，最適宜的操作方法是加熱，以減小氨氣的溶解度．
（6）濾液Ⅱ中溶質主要是（NH₄）₂SO₄，要得到其晶體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾晾干；
（7）經過濾得到的產品堿式碳酸銅需要洗滌、烘干，其中洗滌的方法是向盛有堿式碳酸銅固體的過濾器中加入b．（填字母序號）重復幾次即可洗凈；
a．Na₂CO₃溶液  b．蒸餾水  c．稀鹽酸．

Answer 1

分析 （1）反應物接觸面積越大，反應速率越快；
（2）化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數都不變；
（3）氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水；
（4）碳酸氫銨受熱分解生成水、氨氣和二氧化碳；
（5）氣體的溶解度隨著溫度升高而減小；
（6）冷卻硫酸銨的熱飽和溶液可以析出硫酸銨；
（7）堿式碳酸銅不溶于水．

解答 解：（1）浸取前輝銅礦粉碎成細顆粒，目的是增大接觸面積，加快反應速率．
故填：增大接觸面積，加快反應速率．
（2）由2MnO₂+Cu₂S+4H₂SO₄═2MnSO₄+2CuSO₄+S+4可知，反應前后錳原子都是2個，銅原子都是2個，硫原子都是5個，而反應前氫原子是8個，反應后應該是8個，氧原子反應前是20個，反應后應該是20個，因此4后面應該是由2個氫原子和1個氧原子構成的物質，該物質是水，化學式是H₂O；
濾渣Ⅰ的成分為MnO₂、單質S和沒有反應的SiO₂．
故填：H₂O；SiO₂．
（3）浸取時，Fe₂O₃溶于硫酸生成硫酸鐵和水，反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
研究發(fā)現若先除鐵再浸取，反應速率明顯變慢，其可能原因是鐵離子在浸取時起催化作用．
故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；鐵離子在浸取時起催化作用．
（4）沉錳溫度不宜過高，除了防止氨水揮發(fā)外，還能防止NH₄HCO₃分解．
故填：防止NH₄HCO₃分解．
（5）因為氣體的溶解度隨著溫度升高而減小，因此“趕氨”時，最適宜的操作方法是加熱，以減小氨氣的溶解度．
故填：加熱．
（6）濾液Ⅱ中溶質主要是（NH₄）₂SO₄，得到其晶體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾晾干．
故填：降溫結晶．
（7）因為堿式碳酸銅不溶于水，經過濾得到的產品堿式碳酸銅需要洗滌、烘干，其中洗滌的方法是向盛有堿式碳酸銅固體的過濾器中加入蒸餾水．
故填：b．

點評 本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論．