某銅礦石的主要成分是Cu2O,還含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某學習小組模擬化工生產設計瞭如下流...
問題詳情:
某銅礦石的主要成分是Cu2O,還含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某學習小組模擬化工生產設計瞭如下流程製備精銅。
已知:Cu2O + 2 H+ = Cu + Cu2+ + H2 O
回答下列問題:
(1)實際生產中,常將銅礦石粉碎的目的是______________________________。
(2)濾渣1中含有較多的銅,提純濾渣1時反應的離子方程式為_______________________________。
(3)濾液1中鐵元素的存在形式為______________(填離子符號),檢驗該離子的常用試劑為________________。
(4)寫出加入鋁粉時生成銅的化學方程式:______________________________。
(5)“電解”精煉過程中,粗銅與外接電源的___________極相連;*極的電極反應式為__________________________________。
【回答】
增大與*的接觸面積,提高金屬元素的浸出率 SiO2+2OH- = SiO32- +H2O Fe2+ *水和硫*化鉀溶液 (或其他合理*) 2Al+3CuO 3Cu+Al2O3 正 Cu2+ +2e- = Cu
【分析】
銅礦石的成分中含有Cu2O,還含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2,加入足量稀鹽*並過濾,Cu2O溶於*反應生成銅和銅鹽,所以濾渣1為Cu、SiO2,濾液1中含有亞鐵離子、鋁離子和銅離子,加入足量*氧化*溶液過濾得到濾渣2為*氧化銅、*氧化鐵,將濾渣2在空氣中加熱灼燒得到氧化鐵和氧化銅,和鋁發生鋁熱反應得到粗銅,含有鐵雜質,粗銅精煉得到精銅,結合物質的*質分析解答。
【詳解】
(1)*浸時將銅礦石粉碎,可增大與*的接觸面積,提高金屬元素的浸出率;
(2) 濾渣1為Cu、SiO2,可用NaOH溶液溶解SiO2生成可溶於水的Na2SiO3,再過濾即可得到Cu,發生反應的離子方程式為SiO2+2OH- = SiO32- +H2O;
(3) Fe2O3溶解於稀鹽*生成Fe3+,Fe3+有較強氧化*,能氧化Cu生成Fe2+,故濾液1中鐵元素的存在形式為Fe2+;檢驗Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液不變紅*,再滴加*水,溶液變紅*,即可*溶液中含有Fe2+;
(4)在高溫加熱的條件下,鋁粉和CuO發生鋁熱反應生成銅和氧化鋁,發生反應的化學方程式為2Al+3CuO 3Cu+Al2O3;
(5)粗銅精煉是利用電解原理,粗銅與外接電源的正極相連,發生氧化反應,電解池的*極是溶液中的Cu2+發生還原反應,電極反應式為Cu2+ +2e- = Cu。
知識點:銅的電解精煉
題型:綜合題
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