Question

16．工業(yè)上用某礦渣（含有Cu₂O（主要）、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取銅的操作流程如圖：
已知：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O

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

（1）固體混合物A中的成分是SiO₂和Cu．
（2）反應(yīng)Ⅰ完成后，鐵元素的存在形式為Fe²⁺．（填離子符號）請寫出生成該離子的離子方程式2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（3）沉淀B可用于制造鐵紅，為了保證鐵紅的質(zhì)量則x的取值為3.2≤X＜4.0．
（4）書寫出由沉淀C制備鋁的化學方程式：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O、2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 某礦渣（含有Cu₂O（主要）、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）與稀硫酸反應(yīng)，Cu₂O與酸反應(yīng)生成Cu和Cu²⁺，SiO₂與鹽酸不反應(yīng)，Al₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成Al³⁺，F(xiàn)e₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成Fe³⁺，與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，固體混合物A為SiO₂和Cu，濾液中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，加入足量的NaClO溶液，調(diào)節(jié)pH氧化Fe³⁺并使其以氫氧化物的形式沉淀，沉淀B為Fe（OH）₃，向濾液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH沉淀Al³⁺并使其以氫氧化物的形式沉淀，沉淀C為Al（OH）₃，濾液主要含有Cu²⁺、Na⁺，經(jīng)過電解可得純銅，以此解答該題．

解答 解：（1）Cu₂O與酸反應(yīng)生成Cu和Cu²⁺，SiO₂與鹽酸不反應(yīng)，固體混合物A為SiO₂和Cu；
故答案為：SiO₂和Cu；
（2）Cu₂O與酸反應(yīng)生成Cu和Cu²⁺，F(xiàn)e₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成Fe³⁺，與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，濾液中鐵元素為Fe²⁺；
故答案為：Fe²⁺；2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）沉淀B為Fe（OH）₃，調(diào)節(jié)pH沉淀鐵離子，不沉淀其他離子，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知3.2≤X＜4.0可滿足；
故答案為：3.2≤X＜4.0；
（4）沉淀C為Al（OH）₃，灼燒得到氧化鋁，電解熔融態(tài)的氧化鋁可得鋁，涉及的反應(yīng)為：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑；
故答案為：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O、2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

點評 本題考查了物質(zhì)的制備，涉及對工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對條件的控制選擇與理解、等，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)與靈活運用能力，題目難度不大．