硅孔雀石是一种含铜矿石,含铜形态为和,同时含有、、、等杂质。以其为原料制取硫*铜的工艺流程如图:(1)将硅孔雀...
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问题详情:
硅孔雀石是一种含铜矿石,含铜形态为和,同时含有、、、等杂质。以其为原料制取硫*铜的工艺流程如图:
(1)将硅孔雀石研磨成粉的目的:__________________;步骤①中稀硫*与反应的化学方程式:__________________。
(2)双氧水的作用是__________________;滤渣的主要成分为__________________。
(3)步骤②调节溶液,可以选用的试剂是______。
A. CuO B. NaOH 2O3 D. Cu(OH)2
(4)有关*氧化物开始沉淀和完全沉淀的如下表:
*氧化物 | ||||
开始沉淀的 | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 |
沉淀完全的 | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 |
步骤②中,调节,所得滤渣的成分的化学式为____________,滤液中除外,还含有的金属阳离子是______。
(5)将滤液通过____________*作可得到五水硫*铜晶体。测定硫*铜晶体结晶水的含量时,应将其放入______中灼烧。加热失水后,若在空气中冷却称量,测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【回答】
【*】 (1). 增大接触面积,增大反应速率 (2). CuSiO3•2H2O+H2SO4═CuSO4+H2SiO3+2H2O (3). 将氧化成 (4). SiO2和H2SiO3 (5). AD (6). 、 (7). (8). 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (9). 坩埚 (10). 偏低
【解析】
【分析】
由化学工艺流程图可知,加入30%稀硫*,可以使硅孔雀石中CuCO3•Cu(OH)2、CuSiO3•2H2O、FeCO3、Fe2O3和A12O3溶解,SiO2不反应,CuSiO3•2H2O与硫*反应生成硫*铜、硅*和水;再加入双氧水,**条件下,双氧水将亚铁离子氧化为铁离子,过滤,滤渣A中含有二氧化硅和硅*,滤液中含有Cu2+、Fe3+、Al3+;加入氧化铜或*氧化铜调节溶液pH到4,三价铁离子完全水解转化为*氧化铁沉淀除去,铝离子部分转化为*氧化铝沉淀,过滤,滤渣B为*氧化铁和*氧化铝沉淀,滤液B中含有铜离子、铝离子和*离子;滤液B通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得硫*铜晶体。
【详解】(1)将硅孔雀石研磨成粉可以增大反应物的接触面积,增大反应速率,使反应更加充分;步骤①中稀硫*与CuSiO3•2H2O反应生成硫*铜、硅*和水,反应的离子方程式为
CuSiO3•2H2O+H2SO4═CuSO4+H2SiO3+2H2O,故*为:增大接触面积,增大反应速率;CuSiO3•2H2O+H2SO4═CuSO4+H2SiO3+2H2O;
(2)加入双氧水的目的是将亚铁离子氧化成铁离子,便于调节溶液pH时,将三价铁离子转化为沉淀除去;由流程可知,加入30%稀硫*,SiO2不反应,CuSiO3•2H2O与硫*反应生成硫*铜、硅*和水,则滤渣A中含有二氧化硅和硅*,故*为:Fe2+将氧化为Fe3+;SiO2和H2SiO3;
(3)步骤②调节溶液pH时,加入的试剂能够中和溶液中的*离子,但不能引进新的杂质,则应该选用CuO和Cu(OH)2,故*为:AD;
(4)由题给表格数据可知,步骤②调节溶液pH到4,三价铁离子完全水解转化为*氧化铁沉淀除去,铝离子部分转化为*氧化铝沉淀,则滤渣B为*氧化铁和*氧化铝沉淀,滤液B中含有铜离子、铝离子和*离子,故*为:Fe(OH)3、Al(OH)3;Al3+;
(5)从滤液B中得到硫*铜晶体的*作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;测定硫*铜晶体中结晶水的含量时,应将其放入坩埚中灼烧;若是在空中冷却后称量,导致称量的剩余固体质量偏大,计算出结晶水的质量偏小,结果偏低,故*为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;坩埚;偏低
【点睛】应用强*制弱*,推出滤渣A中含有硅*是关键点;调节溶液pH到4时,三价铁离子完全水解转化为*氧化铁沉淀除去,铝离子部分转化为*氧化铝沉淀是易错点。
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:综合题
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