Question

【題目】工業(yè)上用礦渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）獲取銅和膽礬的操作流程如下：

已知：①部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

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

②B、C均為單一沉淀

請回答下列問題：

（1）已知Cu2O在酸性條件下發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，寫出離子反應(yīng)方程式______________。

（2）為了加快反應(yīng)I的速率，可以采取的措施是______________（寫1點）。

（3）固體混合物A中的成分是__________________________。

（4）反應(yīng)I完成后，鐵元素的存在形式為_______________（填離子符號）；寫出生成該離子的離子方程式___________________________________。

（5）x對應(yīng)的數(shù)值范圍是_______________________。用NaClO調(diào)pH，生成沉淀B的反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。

（6）已知：Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33，當(dāng)調(diào)節(jié)溶液的pH為5時，c(Al3+)=_________ molL-1

（7）洗滌CuSO4·5H2O粗產(chǎn)品不能用大量水洗，而用冰水洗滌．原因是___________________。

Answer 1

【答案】 Cu2O + 2H+=Cu + Cu2++H2O 適當(dāng)升高溫度;不斷攪拌；將礦渣粉碎；適當(dāng)增大硫酸的濃度等 SiO2、Cu Fe2+ 2Fe3++Cu = Cu2++2Fe2+ 3.2≤pH<4.0 2 Fe2+ +ClO-+ 5H2O= 2Fe(OH)3↓+ Cl-+ 4H+ 1.1×10-6 CuSO4可溶于水，冰水可以減少CuSO4晶體的損失

【解析】本題考查化學(xué)工藝流程，（1）Cu2O在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)，Cu2O中Cu顯＋1價，歧化反應(yīng)是同一種元素化合價升高，且化合價降低，即離子反應(yīng)方程式為Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O；（2）適當(dāng)升高溫度；不斷攪拌；將礦渣粉碎；適當(dāng)增大硫酸的濃度等；（3）根據(jù)反應(yīng)I，Cu2O發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu和Cu2＋，Cu不與稀硫酸反應(yīng)，SiO2屬于酸性氧化物，不與稀硫酸反應(yīng)，因此固體混合物A中含有成分是Cu和SiO2；（4）Fe2O3是堿性氧化物，與硫酸反應(yīng)生成Fe3＋，F(xiàn)e3＋具有強氧化性，與Cu發(fā)生：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，反應(yīng)I后，鐵元素以Fe2＋形式存在；（5）根據(jù)流程兩次調(diào)節(jié)pH，第一次調(diào)節(jié)pH時，加入NaClO，利用NaClO的氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，然后調(diào)節(jié)pH，使Fe(OH)3沉淀出來，因此x的范圍是3.2≤pH<4.0 ；離子反應(yīng)方程式為：2Fe2＋ +ClO－+ 5H2O= 2Fe(OH)3↓+ Cl－+ 4H＋ ；（6）此時溶液的c(OH－)=Kw/c(H＋)=10－14/10－5=10－9mol·L－1，根據(jù)溶度積的定義，c(Al3＋)=Ksp/c3(OH－)=1.1×10－33/(10－9)3=1.1×10－6mol·L－1；（7）CuSO4可溶于水，冰水可以減少CuSO4晶體的損失。