问题 填空题

工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:

已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O

(1)固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为            

(2)滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+,理由是               

               。涉及的离子方程式为                   

                (不必书写Cu2O与盐酸的反应)。检验滤液A中Fe2+的试剂为            (填试剂名称)。

(3)将滤液C中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最佳试剂为  __ (填序号)。

A.氢氧化钠溶液

B.硫酸溶液

C.氨水

D.二氧化碳金属E与固体F某一成分发生的反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程为            

答案

(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

(2)Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后,全部转化为Fe2+

Fe2O3+6H+="2Fe" 3++3H2O;Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+  硫氰化钾溶液和新制氯水

(3)D 2Al +Fe2O32Fe +Al2O3

题目分析:向含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2的矿渣中加入HCl时发生反应:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O;Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.SiO2与HCl不能发生反应。因此反应产生的Cu和SiO2被过滤除去。固体B的成分为Cu和SiO2。当加入NaOH溶液时发生反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O.滤液A中含有CuCl2、AlCl3、FeCl2、HCl。当向其中加入足量的NaOH溶液时发生反应:CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl; AlCl3+4NaOH=NaAlO2+ 3NaCl+ 2H2O; FeCl2+3NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl;HCl+NaOH=NaCl+H2O.所以得到的固体混合物D中含有Cu(OH)2、Fe(OH)2。在灼烧时发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O="4" Fe(OH)3.再发生分解反应:Cu(OH)2CuO+H2O。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。得到的固体产物F为CuO、Fe2O3。滤液C中NaCl、NaAlO2、NaOH。经过一系列处理得到金属单质E。由于金属E与固体F某一成分发生的反应可用于焊接钢轨。所以E是Al。与Al反应的固体混合物F中的成分是Fe2O3。反应的化学方程式为:2Al +Fe2O32Fe +Al2O3。(1)固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O.(2)滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+,原因是Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后,全部转化为Fe2+。涉及的离子方程式为Fe2O3+6H+="2Fe" 3++3H2O;Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+检验滤液A中Fe2+的方法是向滤液A中加入硫氰化钾溶液,无现象,再滴加几滴新制氯水,溶液变为血红色。检验滤液A中Fe2+的试剂为硫氰化钾溶液和新制氯水。(3)将滤液C中的铝元素AlO2-以沉淀形式析出,应该加入酸性物质,但由于氢氧化铝是两性氢氧化物,能被强酸溶解,所以可选用的最佳试剂为CO2。选项为D。金属Al与固体F成分Fe2O3发生的铝热反应的方程式为2Al +Fe2O32Fe +Al2O3

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