问题 填空题

(14分)以黄铜矿(主要成份为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下:

② 部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表

沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2
开始沉淀pH4.72.77.6
完全沉淀pH6.73.79.6
 

(1)试剂a是           ,试剂b是           (填化学式)。

(2)操作X流程依次为蒸发浓缩、           、过滤、洗涤干燥。

(3)反应Ⅱ中加CuO调pH为3.7的目的是                               

(4)反应Ⅴ的离子方程式为                                            

(5)反应①中,每生成1mol Fe2(SO4)3,转移电子的物质的量为         mol;

(6)过滤操作中,要用到的玻璃仪器有                和漏斗。

答案

(1)  Fe  稀硫酸 (每空2分,共4分) (2) 冷却结晶(2分)

(3) 使Fe3形成Fe(OH)3沉淀,同时防止生成Cu(OH)2沉淀(2分,合理答案也给分)

(4) Fe+2Fe3 = 3Fe2(2分)          (5) 34(2分)

(6) 烧杯 、 玻璃棒 (2分)

考查物质的分离及提纯

矿粉经反应I,得到CuSO4、Fe2(SO4)3溶液及不溶于水的SiO2,过滤后向滤液中加入CuO,可消耗硫酸,降低酸性,升高pH,Fe3全部水解沉淀完全;

过滤后,滤液的溶质为CuSO4,为最终得到铜,试剂a为过量的铁粉Fe+Cu2=Fe2+Cu,过滤后得到FeSO4溶液及固体铁、铜混合物,再将固体溶于试剂b,即稀硫酸中Fe+2H=Fe2+H2↑,得到铜粉;

而经反应II过滤后所得Fe(OH)3溶于稀硫酸中Fe(OH)3+3H=Fe3+2H2O,再加入铁粉2Fe3+Fe=3Fe2,也可得到FeSO4溶液

将反应III、IV、V共同所得到的FeSO4溶液,进行结晶即可得到FeSO4晶体

(1)试剂a是铁粉,试剂b是稀硫酸。

(2)将FeSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶后过滤、洗涤干燥,即可得到FeSO4晶体

(3)CuO消耗酸液,降低酸性,调节pH,使Fe3全部水解沉淀完全,同时还可防止生成Cu(OH)2沉淀

(4)Fe+2Fe3 = 3Fe2

(5)反应①中,铁化合价由+2升至+3,而矿粉中的硫化合价由—2升至+6,共升高4×17价,而氧气中氧元素的化合价由0价降至—2价,共降低17×4价;

由方程式可知,每生成2mol Fe2(SO4)3,转移电子的物质的量为68mol,故答案为34

(6)过滤操作中,要用到的玻璃仪器有烧杯 、 玻璃棒和漏斗。

选择题
单项选择题