某铜矿石的主要成分是Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某学习小组模拟化工生产设计了如下流...
问题详情:
某铜矿石的主要成分是Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某学习小组模拟化工生产设计了如下流程制备精铜。
已知:Cu2O + 2 H+ = Cu + Cu2+ + H2 O
回答下列问题:
(1)实际生产中,常将铜矿石粉碎的目的是______________________________。
(2)滤渣1中含有较多的铜,提纯滤渣1时反应的离子方程式为_______________________________。
(3)滤液1中铁元素的存在形式为______________(填离子符号),检验该离子的常用试剂为________________。
(4)写出加入铝粉时生成铜的化学方程式:______________________________。
(5)“电解”精炼过程中,粗铜与外接电源的___________极相连;*极的电极反应式为__________________________________。
【回答】
增大与*的接触面积,提高金属元素的浸出率 SiO2+2OH- = SiO32- +H2O Fe2+ *水和硫*化钾溶液 (或其他合理*) 2Al+3CuO 3Cu+Al2O3 正 Cu2+ +2e- = Cu
【分析】
铜矿石的成分中含有Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2,加入足量稀盐*并过滤,Cu2O溶于*反应生成铜和铜盐,所以滤渣1为Cu、SiO2,滤液1中含有亚铁离子、铝离子和铜离子,加入足量*氧化*溶液过滤得到滤渣2为*氧化铜、*氧化铁,将滤渣2在空气中加热灼烧得到氧化铁和氧化铜,和铝发生铝热反应得到粗铜,含有铁杂质,粗铜精炼得到精铜,结合物质的*质分析解答。
【详解】
(1)*浸时将铜矿石粉碎,可增大与*的接触面积,提高金属元素的浸出率;
(2) 滤渣1为Cu、SiO2,可用NaOH溶液溶解SiO2生成可溶于水的Na2SiO3,再过滤即可得到Cu,发生反应的离子方程式为SiO2+2OH- = SiO32- +H2O;
(3) Fe2O3溶解于稀盐*生成Fe3+,Fe3+有较强氧化*,能氧化Cu生成Fe2+,故滤液1中铁元素的存在形式为Fe2+;检验Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液不变红*,再滴加*水,溶液变红*,即可*溶液中含有Fe2+;
(4)在高温加热的条件下,铝粉和CuO发生铝热反应生成铜和氧化铝,发生反应的化学方程式为2Al+3CuO 3Cu+Al2O3;
(5)粗铜精炼是利用电解原理,粗铜与外接电源的正极相连,发生氧化反应,电解池的*极是溶液中的Cu2+发生还原反应,电极反应式为Cu2+ +2e- = Cu。
知识点:铜的电解精炼
题型:综合题