17.某工業(yè)礦渣中主要含有Cu2O,還有少部分 Al2O3、Fe2O3、SiO2,從該礦渣中提取銅的操作流程如下:(已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O)

(1)固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O.
(2)濾液A中鐵元素的存在形式只能為Fe2+,涉及的離子方程式為(不必書寫Cu2O與鹽酸的反應(yīng))Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+.檢驗(yàn)濾液A中Fe2+的試劑為硫氰化鉀溶液和新制氯水.
(3)若將濾液C中的鋁元素以沉淀形式析出,可選用的最佳試劑為D(填序號(hào)).
A.氫氧化鈉溶液     B.硫酸溶液     C.氨水     D.二氧化碳.

分析 工業(yè)礦渣中主要含有Cu2O,還有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2,加入足量的稀鹽酸,Cu2O與鹽酸反應(yīng)生成Cu、CuCl2和水,Al2O3與鹽酸反應(yīng)生成AlCl3和水,F(xiàn)e2O3與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和水,SiO2難溶于水,且不與水反應(yīng),且發(fā)生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,所以濾液A為CuCl2、AlCl3和FeCl2的混合物,得到的固體混合物B中有Cu和SiO2,固體混合物B與足量NaOH溶液混合,SiO2和NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3和水,Cu與NaOH溶液不反應(yīng),得到粗銅,濾液A與足量NaOH溶液反應(yīng),CuCl2與NaOH反應(yīng)生成Cu(OH)2 和水,F(xiàn)eCl2與NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2 白色沉淀,該沉淀在空氣中與氧氣反應(yīng)生成Fe(OH)3,AlCl3與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和水,濾液C為NaAlO2溶液,經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到金屬Al,固體混合物D為Cu(OH)2和Fe(OH)3,在空氣中灼燒,Cu(OH)2和Fe(OH)3受熱分解生成Fe2O3和CuO,所以固體混合物F為Fe2O3和Cu的混合物,該混合物與Al發(fā)生鋁熱反應(yīng),生成Fe和Cu,固體混合物G為Fe和Cu,與鹽酸混合,F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和氫氣,Cu與鹽酸不反應(yīng),過(guò)濾成為粗銅,以此解答該題.

解答 解:(1)固體混合物B與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O,故答案為:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O;
(2)濾液A中鐵元素的存在形式只能為Fe2+,理由是Fe2O3與鹽酸反應(yīng)后生成的Fe3+與過(guò)量銅單質(zhì)反應(yīng)后,全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,涉及的離子方程式為Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O; Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;檢驗(yàn)濾液A中Fe2+的方法是取少量溶液于試管中,加入硫氰化鉀溶液,無(wú)現(xiàn)象,在加熱新制氯水,溶液變成血紅色,則濾液中含有Fe2+,所以試劑為硫氰化鉀溶液和新制氯水,
故答案為:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O; Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;硫氰化鉀溶液和新制氯水;
(3)氫氧化鋁溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,所以將可溶性鋁鹽中的鋁元素以沉淀形式析出,需加入弱酸,選D,
故答案為:D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)分離和提純及物質(zhì)制備,為高頻考點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生分析推斷及知識(shí)綜合應(yīng)用能力,明確流程圖中各物質(zhì)成分及發(fā)生的反應(yīng)、基本操作是解本題關(guān)鍵,熟練掌握常見(jiàn)離子、物質(zhì)性質(zhì),知道鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)方法,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋
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B濃硫酸附近無(wú)明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)
C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液
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A.AB.BC.CD.D

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