Question

氧化銅礦石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某飼料廠聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵工藝流程如下：

（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 。

（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

（3）“中和/過濾”中加入CaCO3的目的是 。

（4）上述工藝流程中多處涉及“過濾”，實(shí)驗(yàn)室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有 。

（5）加入鐵屑的作用是 、 。

（6）下表和下圖為“烘干粉碎”的試驗(yàn)結(jié)果。

硫酸亞鐵干燥曲線圖

序號(hào)	t/h	t/℃	m/g	x
1	3	80	5	4
2	3	160	10	1
3	4	160	10	0.8
4	4	160	5	0
5	5	80	5	3
6	5	160	15	1

 

表2．硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)干燥試驗(yàn)表

表2中，m為CuSO4·5H2O晶體的質(zhì)量，x為干燥后所得晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脫水得流程中所示產(chǎn)品的適宜工藝條件分別為 ， （分別指出兩條件的溫度和時(shí)間）。

 

Answer 1

（1）增大接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率；（2）Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑；（3）適當(dāng)降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；（4）燒杯、玻璃棒、漏斗；（5）使母液中Fe3+ 轉(zhuǎn)化為Fe2+、除去Cu2+，提高硫酸亞鐵晶體的純度；（6）160℃、3h，125(±5)℃、4.0h。

【解析】

試題分析：（1）氧化銅礦石是固體物質(zhì)，粉碎是為了增大接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率；（2）Cu2(OH) 2CO3與硫酸發(fā)生反應(yīng)符合復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律。其離子方程式為Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑。（3）“中和/過濾”中加入CaCO3的目的是為了適當(dāng)降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；（4）在實(shí)驗(yàn)室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；（5）加入鐵屑時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe+ 2Fe3+=3Fe2+;：Fe+ Cu2+= Fe2++Cu.因此加入Fe屑的作用是為了使母液中Fe3+ 轉(zhuǎn)化為Fe2+、除去Cu2+，從而可以提高硫酸亞鐵晶體的純度；（6）由CuSO4·5H2O制取CuSO4·H2O，根據(jù)表二提供的數(shù)據(jù)可知反應(yīng)條件是160℃、3h；而由FeSO4·7H2O脫水制取FeSO4·3H2O，根據(jù)圖六硫酸亞鐵干燥曲線圖可知反應(yīng)條件為125(±5)℃、4.0h。

考點(diǎn)：考查反應(yīng)條件的選擇、化學(xué)方程式、離子方程式的書寫的知識(shí)。