Question

工業(yè)上用某礦渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取銅的操作流程如下：

已知：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O

沉淀物	Cu（OH）2	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2
開始沉淀pH	5.4	4.0	1.1	5.8
沉淀完全pH	6.7	5.2	3.2	8.8

（1）固體混合物A中的成分是

 

．
（2）反應(yīng)Ⅰ完成后，鐵元素的存在形式為

 

．（填離子符號(hào)）請(qǐng)寫出生成該離子的離子方程式

 

．
（3）x、y對(duì)應(yīng)的數(shù)值范圍分別是

 

、

 

．
（4）下列關(guān)于NaClO調(diào)pH的說法正確的是

 

．
a．加入NaClO可使溶液的pH降低
b．NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于發(fā)生反應(yīng)ClO^-+H⁺═HClO，ClO^-消耗H⁺，從而達(dá)到調(diào)節(jié)pH的目的
c．NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于NaClO水解ClO^-+H₂O═HClO+OH^-，OH^-消耗H⁺，從而達(dá)到調(diào)節(jié)pH的目的
（5）用NaClO調(diào)pH，寫出氯氣制取漂白液的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：礦渣加入稀硫酸氧化亞銅、氧化鋁、氧化鐵溶解，二氧化硅不溶所以固體混合物是不溶于稀硫酸的物質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，得出A的成分是SiO₂、Cu；由于單質(zhì)銅存在，鐵元素以Fe²⁺形式存在，反應(yīng)方程式：2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺，濾液中主要是Al³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，加入NaClO具有氧化性，氧化亞鐵離子為鐵離子，同時(shí)調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子、鋁離子沉淀完全，根據(jù)氫氧化鐵和氫氧化鋁開始沉淀和沉淀結(jié)束的PH關(guān)系，x范圍是：3.2≤pH＜4.0，目的是沉淀氫氧化鐵；y范圍是：5.2≤pH＜5.4，沉淀氫氧化鋁；最后得到氯化銅、硫酸銅溶液，電解法獲取Cu時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；次氯酸鈉中的次氯酸根結(jié)合溶液中的氫離子，PH升高；NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于發(fā)生反應(yīng)ClO^-+H⁺?HClO，ClO^-消耗H⁺，從而達(dá)到調(diào)節(jié)pH的目的；溶液顯示酸性，次氯酸是弱酸，次氯酸根結(jié)合酸溶液中的氫離子；生成一種具有漂白作用的物質(zhì)是次氯酸．
（1）固體混合物是不溶于稀硫酸的物質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，得出A的成分是SiO₂、Cu；
（2）由于單質(zhì)銅存在，鐵元素以Fe²⁺形式存在，反應(yīng)方程式：2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺；
（3）根據(jù)氫氧化鐵和氫氧化鋁開始沉淀和沉淀結(jié)束的PH關(guān)系，x范圍是：3.2≤pH＜4.0，目的是沉淀氫氧化鐵；y范圍是：5.2≤pH＜5.4，沉淀氫氧化鋁；
（4）電解法獲取Cu時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（5）a、次氯酸鈉中的次氯酸根結(jié)合溶液中的氫離子，PH升高；
b、NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于發(fā)生反應(yīng)ClO^-+H⁺?HClO，ClO^-消耗H⁺，從而達(dá)到調(diào)節(jié)pH的目的；
c、溶液顯示酸性，次氯酸是弱酸，次氯酸根結(jié)合酸溶液中的氫離子；
（6）氯氣與NaOH溶液反應(yīng)制備漂白液．

解答： 解：（1）加入硫酸發(fā)生了反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故固體A的成分是二氧化硅和銅，故答案為：SiO₂、Cu；
（2）由于發(fā)生了反應(yīng)，2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺，溶液中鐵元素的存在形式為：Fe²⁺，故答案為：Fe²⁺；2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺
（3）調(diào)節(jié)PH=x，目的是生成沉淀氫氧化鐵，PH應(yīng)該大于3.2，小于4.0；調(diào)節(jié)PH=y，生成沉淀氫氧化鋁，PH需要大于5.2，小于5.4；
故答案為：3.2≤pH＜4.0；5.2≤pH＜5.4；
（4）電解法獲取Cu時(shí)，陰極銅離子得到電子，反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；2Cl^--2e^-=Cl₂↑
（5）a、加入NaClO可使溶液的pH會(huì)升高，因?yàn)榇温人岣�消耗了溶液中的氫離子，故a錯(cuò)誤；
b、由于NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于發(fā)生反應(yīng)ClO^-+H⁺?HClO，ClO^-消耗H⁺，故b正確；
c、次氯酸鈉調(diào)節(jié)溶液的PH，不是水解，是次氯酸根結(jié)合溶液中的氫離子，氫離子濃度下降，PH升高，故c錯(cuò)誤；
故選b；
（6）氯氣與NaOH溶液反應(yīng)制備漂白液，則離子反應(yīng)為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了利用礦渣提取銅的操作，為高頻考點(diǎn)，涉及的內(nèi)容較多，難度中等，需要充分利用所學(xué)知識(shí)及題中信息．