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?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，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�；卮鹣铝袉栴}：

（1）礦石用稀硫酸浸出過程中氧化亞銅發(fā)生的反應為：Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O；請寫出該過程中發(fā)生的另一個氧化還原反應的離子方程式：                    。

（2）寫出用惰性電極電解水層的電解總反應方程式：                   。

（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)量分數(shù)？

 

【答案】

（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酸發(fā)生反應生成鹽和水，CuO+2H+＝Cu2++H2O、Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O。而金屬銅和三價鐵之間可以發(fā)生氧化還原反應，即Cu+2Fe3+＝2Fe2++Cu2+。

（2）惰性電極電解硫酸銅的化學方程式是2CuSO4 + 2H2O O2↑+ 2Cu + 2H2SO4。

（3）由于硫酸銅易溶在無機溶劑中，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)量分數(shù)是；

根據(jù)方程式Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O，反應中生成的銅是0.05mol。則根據(jù)Cu+2Fe3+＝2Fe2++ Cu2+可知與銅反應的硫酸鐵是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)量分數(shù)是。

考點：考查氧化還原反應方程式、電解反應式的書寫、萃取劑的選擇以及物質(zhì)含量的計算

點評：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，難易適中，側重對學生基礎知識的鞏固與訓練，同時也注重對學生答題能力的培養(yǎng)和方法指導，有利于培養(yǎng)學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的試題，如元素及化合物性質(zhì)和社會生活，環(huán)境保護，化學計算等知識。它不僅可考察學生對化學知識的理解程度，更重要的是培養(yǎng)學生的綜合分析能力和思維方法。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

現(xiàn)代社會中銅在電氣、交通、機械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領域有廣泛的應用．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（銅從水層進入有機層的過程）和反萃�。ㄣ~從有機層進入水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；②當?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，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)生反應的離子方程式為：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
CuO+2H+═Cu2++H2O
CuO+2H+═Cu2++H2O
、
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，Cu+2Fe3++2Fe2++Cu2+，
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，Cu+2Fe3++2Fe2++Cu2+，

（2）“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．若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應的離子方程式
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
．
（3）“循環(huán)n”中萃取劑是一類稱作為肟類的有機化合物，如N一510、N一530等．某肟類化合物A的分子結構中僅含n1個-CH3、n2個-OH和n3個三種基團，無環(huán)狀結構，三種基團的數(shù)目關系為n3=
n1+n2-2
n1+n2-2
．若A的相對分子質(zhì)量為116，上述基團連接時碳原子跟碳原子相連，則A的結構簡式是

（4）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應的電極反應式
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2

（5）該工藝最大亮點是它符合下列原理
B
B
．
A．化學平衡 B．綠色化學 C．質(zhì)量守恒 D．能量守恒  E．相似相溶  F．酸堿中和 G．氧化還原反應
（6）銅、銀、金是人類認識最早的三種金屬，因為很早就被人們用作錢幣，因而有“貨幣金屬”之稱．由于鐵的金屬性比銅、銀、金強，相對而言，人類認識鐵稍晚．某研究性學習小組為了證明鐵的金屬活動性比銅強，他設計了如下方案：
①鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出；
②鐵、銅和氯氣反應分別生成FeCl3和CuCl2；
③足量的鐵粉和銅粉和濃硫酸反應生成FeSO4和CuSO4；
④銅片置于FeCl3溶液中銅片逐漸溶解；
⑤把鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，交用導線連接，鐵片上無氣泡產(chǎn)生，而銅片上有氣泡產(chǎn)生；
⑥把鐵片和銅片置于盛有濃硝酸的燒杯中，并用導線連接，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片上無氣泡產(chǎn)生．
以上設計合理的有
A
A
．
A．兩種方案         B．三種方案        C．四種方案       D．五種方案．

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科目：高中化學 來源： 題型：

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，其工藝流程圖如圖．其中銅的萃�。ㄣ~從水層進入有機層的過程）和反萃�。ㄣ~從有機層進入水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；②當?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，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)生反應的離子方程式為：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O、
CuO+2H+═Cu2++H2O
CuO+2H+═Cu2++H2O
、
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O（Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+）
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O（Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+）
（任寫其中2個）．
過濾后所得的濾渣溶于NaOH溶液，發(fā)生反應的化學方程式
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
，溶解后的溶液俗稱
水玻璃
水玻璃
．
（2）“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，該晶體的化學式是
FeSO4?7H2O
FeSO4?7H2O
．若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層1暴露在空氣中發(fā)生反應的離子方程式
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
．
（3）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應的電極反應式：
4OH--4e-═O2+2H2O
4OH--4e-═O2+2H2O
．
（4）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是
H2SO4
H2SO4
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

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?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，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)生的反應為：Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O；請寫出該過程中發(fā)生的另一個氧化還原反應的離子方程式：
Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+
Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+
．
（2）萃取劑A是一類稱作為肟類的有機化合物，如N-510、N-530等．某肟類化合物A的分子結構中僅含n1個-CH3、n2個-OH 和n3個三種基團，無環(huán)狀結構，三種基團的數(shù)目關系為n3=
n1+n2-2
n1+n2-2
．若A的相對分子質(zhì)量為116，分子結構中碳原子跟碳原子相連接，則A的結構簡式是
CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3
CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3
．
（3）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應的電極反應式：
4OH--4e-═O2↑+2H2O
4OH--4e-═O2↑+2H2O
．
（4）循環(huán)中反萃取劑B的主要成分是
H2SO4
H2SO4
．
（5）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)量分數(shù)？

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2009?宿遷二模）現(xiàn)代社會中銅在電氣、交通、機械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領域有廣泛的應用．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�。ㄣ~從水層進人有機層的過程）和反萃�。ㄣ~從有機層進人水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；②當?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，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)生反應的離子方程式為：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
CuO+2H+═Cu2++H2O、
CuO+2H+═Cu2++H2O、
、
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
（寫其中2個）
（2）“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，該晶體的化學式是
FeSO4?7H2O
FeSO4?7H2O
．若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層1暴露在空氣中發(fā)生反應的離子方程式
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O

（3）“循環(huán)n”中萃取劑是一類稱作為肟類的有機化合物，如N一510、N一530等．某肟類化合物A的分子結構中僅含n1個-CH3、n2個一OH和n3個三種基團，無環(huán)狀結構，三種基團的數(shù)目關系為n3=
n1+n2-2
n1+n2-2
．若A的相對分子質(zhì)量為116，上述基團連接時碳原子跟碳原子相連，則A的結構簡式是
CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3
CH3-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH3

（4）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應的電極反應式
4OH--4e-═O2+2H2O
4OH--4e-═O2+2H2O

（5）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是
H2SO4
H2SO4
．

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科目：高中化學 來源：2011屆廣東省深圳高級中學高三高考前最后模擬試卷（理綜）化學部分 題型：實驗題

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�。ㄣ~從水層進人有機層的過程）和反萃�。ㄣ~從有機層進人水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。

已知：①Cu2O+2H+＝Cu2++Cu + H2O；②當?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，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)生反應的離子方程式為：Cu2O+2H+＝Cu2++Cu + H2O
                       、                          （寫其中2個）
(2)將有機層和水層分離的操作方法叫        ，實驗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)生反應的電極反應式               
(5)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是                               

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