Question

輝銅礦石主要含有硫化亞銅(Cu₂S)及少量脈石(SiO₂)。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下：

（1）寫(xiě)出步驟“還原”中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式               、              。
（2）回收S過(guò)程中溫度控制50℃～60℃之間，不宜過(guò)高或過(guò)低的原因是      、     。
（3）氣體NO_x與氧氣混合后通入水中能生成流程中可循環(huán)利用的一種物質(zhì)，該物質(zhì)的化學(xué)式為          ；向?yàn)V液M中加入（或通入）下列         (填字母)物質(zhì)，得到另一種可循環(huán)利用的物質(zhì)。
a．鐵           b．氯氣        c．高錳酸鉀         d．鹽酸
（4）保溫除鐵過(guò)程中加入CuO的目的是                、                    ；
（5）過(guò)濾③所得到的濾液，加入硝酸后，經(jīng)操作X、過(guò)濾④得到硝酸銅晶體。
硝酸的作用是                                    ；
操作X是            、         (填操作名稱(chēng)) 。

Answer 1

（1）Fe +2Fe³⁺→3Fe²⁺       Fe +Cu²⁺→Cu+Fe²⁺
（2）溫度高苯容易揮發(fā)，溫度低溶解速率小
（3）HNO₃ （1分）       b （2分）
（4）調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀
（5）抑制Cu²⁺的水解（1分）  蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（2分）

解析試題分析：（1）輝銅礦與氯化鐵溶液反應(yīng)生成氯化銅、氯化亞鐵和單質(zhì)硫，二氧化硅不反應(yīng)與單質(zhì)硫一起形成礦渣，濾液中含有鐵離子、銅離子，所以加入鐵粉反應(yīng)的反應(yīng)有Fe +2Fe³⁺→3Fe²⁺ 、Fe +Cu²⁺→Cu+Fe²⁺。
（2）苯是有機(jī)溶劑，易揮發(fā)，所以溫度高苯容易揮發(fā)，而溫度低溶解速率小，因此回收S過(guò)程中溫度控制50℃～60℃之間，不宜過(guò)高或過(guò)低。
（3）氣體NO_x與氧氣混合后通入水中能生成硝酸，所以可循環(huán)利用的物質(zhì)化學(xué)式為HNO₃。濾液M是氯化亞鐵，可以再轉(zhuǎn)化為氯化鐵而循環(huán)利用，所以該試劑應(yīng)該是氯氣，答案選b。
（4）氧化銅是堿性氧化物，能與酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH值，所以氧化銅的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀而析出。
（5）硝酸銅溶液中的銅離子易水解，所以加入硝酸的作用是抑制Cu²⁺的水解；從溶液中得到硝酸銅晶體的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。
考點(diǎn)：考查硝酸銅晶體制備實(shí)驗(yàn)的有關(guān)工藝流程的判斷