Question

【題目】氧化銅礦石含有CuO和難溶于水的Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某廠生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵流程如下：

（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 ,KMnO4的作用是將Fe2+氧化成Fe3+。

（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

（3）“中和/過(guò)濾”中加入CaCO3的目的是 ,使Fe3+ 水解成沉淀而除去。

（4）流程中多處涉及“過(guò)濾”，實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾需要使用的玻璃儀器有燒杯、 。

（5）加入鐵屑的作用是使母液中Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+、 。

（6）下表為硫酸銅晶體“烘干粉碎”的試驗(yàn)結(jié)果。

表中m為CuSO4·5H2O晶體的質(zhì)量，x為干燥后所得晶體中結(jié)晶水個(gè)數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO4·5H2O脫水得流程所示產(chǎn)品的適宜工藝條件為 （指出條件的溫度和時(shí)間）。

Answer 1

【答案】（1）增大接觸面積 (或加快化學(xué)反應(yīng)速率)；使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+；

（2）Cu2(OH) 2CO3＋H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2↑；

（3）適當(dāng)降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；

（4）玻璃棒、漏斗；

（5）使母液中Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+， 除去Cu2+，提高硫酸亞鐵晶體的純度；

（6）160℃、3h。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，粉碎礦石的目的是增大反應(yīng)接觸面積，加快反應(yīng)速率；根據(jù)雜質(zhì)的成分，加入高錳酸鉀溶液的作用是把Fe2＋氧化成Fe3＋，便于除去雜質(zhì)；(2)堿式碳酸銅可以看作是Cu(OH)2·CuCO3，因此反應(yīng)的方程式為：Cu2(OH) 2CO3＋H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2↑；（3）加入CaCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋全部轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3，而除去；(4)過(guò)濾所使用的玻璃儀器是玻璃棒、漏斗、燒杯；(5)根據(jù)流程圖，濾液中含有Fe3＋和少量的Cu2＋，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽?/span>FeSO4·3H2O，因此加入鐵屑的作用是：使母液中Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+， 除去Cu2+，提高硫酸亞鐵晶體的純度；（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹苽?/span>CuSO4·H2O，對(duì)應(yīng)的數(shù)值為3h和160℃。