Question

（10分 ）工業(yè)上用某礦渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取銅的操作流程如下:

已知： Cu2O + 2H+ = Cu + Cu2+ + H2O

沉淀物	Cu(OH)2	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2
開始沉淀pH	5.4	4.0	1.1	5.8
沉淀完全pH	6.7	5.2	3.2	8.8

（1）反應(yīng)I中如果Cu2O與Fe2O3之間恰好發(fā)生氧化還原反應(yīng),則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：___________________________________________________________________________

（2）用NaClO調(diào)pH=x是此工藝流程中的最佳選擇。

①選擇NaClO的理由是：____________________________________________________

②生成沉淀B的同時(shí)生成一種具有漂白作用的物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的離子方程式為：

_________________________________________________________________________

（3）如果某次測(cè)定pH=y的操作失誤，將適量NaOH溶液滴加到0.02mol·L-1CuSO4溶液中，致使溶液中Cu2+濃度降至原來的百分之一，則溶液的pH為 ____。（已知常溫下，Cu(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=2×10-20）

（4）電解初期陽極的電極反應(yīng)式為________________________________

 

Answer 1

（10分，每空2分）

（1）Cu2O + Fe2O3 + 4H2SO4= 2CuSO4 + 2FeSO4 + 4H2O

（2）①NaClO由于發(fā)生反應(yīng)ClO－+ H+HClO，ClO－消耗了H+，ClO-又具有氧化性，可將Fe2+氧化成Fe3+。所以最好用NaClO調(diào)節(jié)pH。

②5ClO－+ 2Fe2+ + 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl－+ 4HClO

（或 2Fe2+ +7ClO－+ 2H＋+ 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl－+ 6HClO）

（3）6 （4）2Cl－- 2e－ = Cl2↑

【解析】

試題分析：（1）Cu2O與Fe2O3之間恰好發(fā)生氧化還原反應(yīng),+3價(jià)的Fe把+1價(jià)的Cu氧化為+2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降法配平可得化學(xué)方程式：Cu2O + Fe2O3 + 4H2SO4= 2CuSO4 + 2FeSO4 + 4H2O

（2）①ClO?能與H+反應(yīng)：ClO－+ H+HClO，消耗了H+，ClO-又具有氧化性，可將Fe2+氧化成Fe3+，所以最好用NaClO調(diào)節(jié)pH。

②NaClO有氧化性，F(xiàn)e2+有還原性。所以用NaClO調(diào)節(jié)pH，生成沉淀B為Fe(OH)3，同時(shí)生成一種具有漂白作用的物質(zhì)為HClO，該反應(yīng)的離子方程式為5ClO－+ 2Fe2+ + 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl－+ 4HClO或2Fe2++7ClO-+2H++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+6HClO。

（3）溶液中Cu2+濃度降至原來的百分之一，為2×10-4mol?L?1，根據(jù)c（Cu2+）?c2（OH?）==2×10-20，解得c（OH?）=1×10、8mol/L，則pH=6。

（4）電解初期陽極上Cl?失電子，所以電極反應(yīng)式為：2Cl－- 2e－ = Cl2↑

考點(diǎn)：本題考查化學(xué)流程的分析、方程式的書寫、溶度積的計(jì)算、電解原理。