Question

工業(yè)上用某礦渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取銅的操作流程如圖（金屬單質(zhì)E可由濾液C制�。�：

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(hào)），與之相關(guān)的離子方程式為

 

，若濾液A中存在Fe³⁺，檢驗(yàn)該離子的試劑為

 

（填試劑名稱(chēng)）．
（2）寫(xiě)出E和F反應(yīng)生成銅的化學(xué)方程式為

 

．
（3）利用電解法進(jìn)行粗銅精煉時(shí)，下列敘述正確的是

 

（填代號(hào)）．
a．若用硫酸銅溶液作電解液，SO₄^2-向陰極移動(dòng)
b．粗銅接電源正極，發(fā)生還原反應(yīng)
c．精銅作陰極，電解后電解液中Cu²⁺濃度減小
d．當(dāng)粗銅消耗6.4g時(shí)，轉(zhuǎn)移0.2N_A個(gè)電子．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：Cu₂O與鹽酸反應(yīng)生成Cu和Cu²⁺，SiO₂與鹽酸不反應(yīng)，F(xiàn)e₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成Fe³⁺，與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，固體B為SiO₂和Cu，濾液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，加入足量的NaOH溶液，濾液C中含有AlO₂^-，金屬E為Al，固體D為Cu（OH）₂和Fe（OH）₃的混合物，在空氣中灼燒，F(xiàn)為CuO和Fe₂O₃的混合物，粗銅為Cu、Ai和Fe的混合物，經(jīng)過(guò)電解可得純銅，以此解答該題．

解答： 解：Cu₂O與鹽酸反應(yīng)生成Cu和Cu²⁺，SiO₂與鹽酸不反應(yīng)，F(xiàn)e₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成Fe³⁺，與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，固體B為SiO₂和Cu，濾液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，加入足量的NaOH溶液，濾液C中含有AlO₂^-，金屬E為Al，固體D為Cu（OH）₂和Fe（OH）₃的混合物，在空氣中灼燒，F(xiàn)為CuO和Fe₂O₃的混合物，粗銅為Cu、Ai和Fe的混合物，經(jīng)過(guò)電解可的純銅，
（1）Cu₂O與鹽酸反應(yīng)生成Cu和Cu²⁺，F(xiàn)e₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成Fe³⁺，F(xiàn)e₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，反應(yīng)生成Fe³⁺，與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，有Cu剩余，則溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，所以濾液A中鐵元素的存在形式為Fe²⁺，檢驗(yàn)鐵離子時(shí)，可加入KSCN溶液，溶液變紅色可證明，
故答案為：Fe²⁺；Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；KSCN溶液；
（2）E為Al，F(xiàn)為CuO和Fe₂O₃的混合物，發(fā)生2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe；
（3）a．硫酸銅溶液作電解液，SO₄^2-向陽(yáng)極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
b．粗銅接電源正極，作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
c．純銅連接電源負(fù)極，陰極，其電極反應(yīng)是Cu²⁺+2e^-═Cu，陽(yáng)極上金屬鋅、鐵會(huì)先于Cu失電子，所以電解后電解液中Cu²⁺濃度減小，故C正確；
d．由于陽(yáng)極為粗銅，粗銅消耗6.4g即0.1mol時(shí)，陽(yáng)極上金屬鋅、鐵會(huì)先于Cu失電子，轉(zhuǎn)移電子大于0.2N_A個(gè)，故D錯(cuò)誤．
故答案為：c．

點(diǎn)評(píng)：本題考查考查物質(zhì)的制備以及分離和提純等知識(shí)，側(cè)重于考查學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的能力，為高考常見(jiàn)題型，難度中等．