Question

（14分）某工業(yè)礦渣中主要含有Cu2O，還有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2 ，從該礦渣中提取銅的操作流程如下：(已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O)

（1）固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

該反應(yīng)物的一種重要用途為 。

（2）濾液A中鐵元素的存在形式只能為Fe2+，理由是 。

涉及的離子方程式為（不必書(shū)寫(xiě)Cu2O與鹽酸的反應(yīng)）

、 。

檢驗(yàn)濾液A中Fe2+的試劑為 。

（3）若將濾液C中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最佳試劑為 （填序號(hào)）。

A．氫氧化鈉溶液 B．硫酸溶液 C．氨水 D．二氧化碳

金屬E與固體F某一成分發(fā)生的反應(yīng)可用于焊接鋼軌，該反應(yīng)的化學(xué)方程為 。

Answer 1

（6分）

（1）SiO2 + 2NaOH===Na2SiO3 + H2O ；作光導(dǎo)纖維（或壓電材料；或光學(xué)儀器等）

（2）Fe2O3與鹽酸反應(yīng)后生成的Fe3+與過(guò)量銅單質(zhì)反應(yīng)后，全部轉(zhuǎn)化為Fe2+。

Fe2O3 + 6H+===2Fe3+ + 3H2O; Cu + 2Fe3+===Cu2+ + 2Fe2+ ；硫氰化鉀溶液和新制氯水

（3）D ；2Al +Fe2O32Fe + Al2O3

【解析】

試題分析：工業(yè)礦渣中主要含有Cu2O，還有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2，加入足量的稀鹽酸，Cu2O與鹽酸反應(yīng)生成銅、氯化銅和水，氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，SiO2 難溶于水，且不與水反應(yīng)，生成的2FeCl3+Cu=2FeCl2 +CuCl2 ,所以濾液A為氯化銅、氯化鋁和氯化亞鐵的混合物，得到的固體混合物B中有Cu和SiO2 ，固體混合物B與足量NaOH溶液混合，SiO2 和NaOH溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，銅與NaOH溶液不反應(yīng)，得到粗銅，濾液A與足量NaOH溶液反應(yīng)，氯化銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成Cu(OH)2 和水，氯化亞鐵與NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2 白色沉淀，該沉淀在空氣中與氧氣反應(yīng)生成Fe(OH)3 ，氯化鋁與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液和水，濾液C為偏鋁酸鈉溶液，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到金屬鋁，固體混合物D為Cu(OH)2和Fe(OH)3 ，在空氣中灼燒，Cu(OH)2和Fe(OH)3受熱分解生成氧化鐵和氧化銅，所以固體混合物F為氧化鐵和氧化銅的混合物，該混合物與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成鐵和銅，固體混合物G為鐵和銅，與鹽酸混合，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，銅與鹽酸不反應(yīng)，過(guò)濾成為粗銅。（1）固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2 + 2NaOH==Na2SiO3 + H2O, SiO2 的重要用途為作光導(dǎo)纖維或壓電材料或光學(xué)儀器等。

（2）濾液A中鐵元素的存在形式只能為Fe2+，理由是Fe2O3與鹽酸反應(yīng)后生成的Fe3+與過(guò)量銅單質(zhì)反應(yīng)后，全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,涉及的離子方程式為Fe2O3 + 6H+===2Fe3+ + 3H2O; Cu + 2Fe3+===Cu2+ + 2Fe2+ ；檢驗(yàn)濾液A中Fe2+的方法是取少量溶液于試管中，加入硫氰化鉀溶液，無(wú)現(xiàn)象，在加熱新制氯水，溶液變成血紅色，則濾液中含有Fe2＋，所以試劑為硫氰化鉀溶液和新制氯水。

（3）氫氧化鋁溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，所以將可溶性鋁鹽中的鋁元素以沉淀形式析出，需加入弱酸，選D，鋁熱反應(yīng)用途之一是焊接鋼軌，所以反應(yīng)的化學(xué)方程為2Al +Fe2O32Fe + Al2O3。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)提取的工藝流程，硅、鐵、鋁及其化合物的性質(zhì)。