某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和大量脈石(SiO2),現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅,其流程圖如下:
已知: ①當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí),可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅;②反萃取后的水層是硫酸銅溶液,Cu2+濃度約為50g/L。回答下列問題:
(1)礦石用稀硫酸浸出過程中氧化亞銅發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O;請(qǐng)寫出該過程中發(fā)生的另一個(gè)氧化還原反應(yīng)的離子方程式: 。
(2)寫出用惰性電極電解水層的電解總反應(yīng)方程式: 。
(3)循環(huán)中反萃取劑B的主要成分是 。
(4)某銅礦石樣品中,若僅含氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石三種物質(zhì)。取該礦石樣品200.0g,用100mL1.0mol?L—1H2SO4溶液浸取后,還需加入10mL 1.0mol?L—1 Fe2(SO4)3溶液才能使銅全部浸出,浸取液經(jīng)充分電解后可得到 6.4gCu。求銅礦石樣品中氧化亞銅和氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?
(12分)(1)Cu+2Fe3+=2Fe2++ Cu2+(2分)
(2)2CuSO4 + 2H2O O2↑+ 2Cu + 2H2SO4(2分)
(3)H2SO4(2分) (4)Cu2O:3.6% (3分) Fe2O3:3.2%(3分)
解析試題分析:(1)氧化銅、三氧化二鐵均可以和強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水,CuO+2H+=Cu2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。而金屬銅和三價(jià)鐵之間可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),即Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。
(2)惰性電極電解硫酸銅的化學(xué)方程式是2CuSO4 + 2H2O O2↑+ 2Cu + 2H2SO4。
(3)由于硫酸銅易溶在無機(jī)溶劑中,所以循環(huán)中反萃取劑B的主要成分是稀硫酸。
(4)電解后生成的銅的質(zhì)量是6.4g,物質(zhì)的量是0.1mol,則根據(jù)原子守恒可知氧化亞銅的物質(zhì)的量是0.05mol,所以銅礦石樣品中氧化亞銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)是;
根據(jù)方程式Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,反應(yīng)中生成的銅是0.05mol。則根據(jù)Cu+2Fe3+=2Fe2++ Cu2+可知與銅反應(yīng)的硫酸鐵是0.05mol,其中有0.01L×1.0mol/L=0.01mol硫酸鐵是另外加入的,則氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鐵是0.04mol,則氧化鐵的物質(zhì)的量是0.04mol,所以氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。
考點(diǎn):考查氧化還原反應(yīng)方程式、電解反應(yīng)式的書寫、萃取劑的選擇以及物質(zhì)含量的計(jì)算
點(diǎn)評(píng):該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng),難易適中,側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固與訓(xùn)練,同時(shí)也注重對(duì)學(xué)生答題能力的培養(yǎng)和方法指導(dǎo),有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力。該類試題是一類綜合性較強(qiáng)的試題,如元素及化合物性質(zhì)和社會(huì)生活,環(huán)境保護(hù),化學(xué)計(jì)算等知識(shí)。它不僅可考察學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解程度,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和思維方法。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆廣東省深圳高級(jí)中學(xué)高三高考前最后模擬試卷(理綜)化學(xué)部分 題型:實(shí)驗(yàn)題
某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2) ,現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅,其工藝流程圖如下。其中銅的萃取(銅從水層進(jìn)人有機(jī)層的過程)和反萃。ㄣ~從有機(jī)層進(jìn)人水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。
已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu + H2O;②當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí),可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅; ③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。
回答下列問題:
(1)礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cu2O+2H+=Cu2++Cu + H2O
、 (寫其中2個(gè))
(2)將有機(jī)層和水層分離的操作方法叫 ,實(shí)驗(yàn)式完成此操作所用到的一種主要儀器是 。
(3)“循環(huán)I”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用,但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體,該晶體的化學(xué)式是 。
(4)寫出電解過程中(兩電極都是惰性電極)陰極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式
(5)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是
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