Question

現(xiàn)代社會中銅在電氣、交通、機(jī)械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用．某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石（SiO₂），現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程如圖．其中銅的萃�。ㄣ~從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程）和反萃取（銅從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：①Cu⁺在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)；②當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅；③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液．
回答下列問題：
（1）礦石用稀硫酸處理過程中Cu₂O發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：

 

；
（2）“循環(huán)I”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體，該晶體的化學(xué)式是

 

．若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層1暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：

 

．
（4）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是

 

．

Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),銅的電解精煉

專題：電化學(xué)專題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）根據(jù)Cu⁺在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)；
（2）一定條件下，硫酸亞鐵經(jīng)常以FeSO₄?7H₂O的形式存在，亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子；
（3）電解硫酸銅時，陽極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
（4）根據(jù)循環(huán)圖找出循環(huán)Ⅲ的反萃取劑．

解答： 解：（1）根據(jù)Cu⁺在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，則稀硫酸處理過程中Cu₂O發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O，
故答案為：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O；
（2）“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的晶體FeSO₄?7H₂O，暴露在空氣中一段時間后，可被氧氣氧化，4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：FeSO₄?7H₂O； 4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；
（3）電解硫酸銅時，陽極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即4OH^--4e^-═O₂+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-═O₂+2H₂O；
（4）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是硫酸，故答案為：H₂SO₄．

點評：本題考查物質(zhì)的分離和提純，涉及的方程式比較多，難度較大，需要認(rèn)真分析、提取題中的信息．