Question

【題目】黃銅灰渣（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3）生產(chǎn)硝酸銅溶液的流程如下：

（1）寫(xiě)出酸浸時(shí)Fe2O3和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：_________________。

（2）反應(yīng)I中所加Zn不能過(guò)量的原因是________________。

（3）濾液II中含有的金屬陽(yáng)離子主要有_____________。

（4）寫(xiě)出反應(yīng)II的離子方程式：______________。反應(yīng)II應(yīng)控制溫度不能過(guò)高也不能過(guò)低的原因是___________________。

（5）已知Cu(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O的溶解度隨溫度的變化如圖所示。則由A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液獲取Cu(NO3)2·3H2O的方法是_______________。

Answer 1

【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O加入過(guò)量的Zn會(huì)使最終所得的Cu(NO3)2溶液中含有雜質(zhì)Zn2+、Fe2+3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O溫度過(guò)高硝酸會(huì)揮發(fā)及分解，溫度過(guò)低則反應(yīng)速率較慢向溶液A中加入適量硝酸，將溶液A蒸發(fā)濃縮，冷卻到30℃以上，過(guò)濾。

【解析】黃銅灰中加入稀硫酸，稀硫酸可Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe2O3反應(yīng)，濾渣1為銅和少量的SiO2，濾液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入適量鋅粉，鋅粉可與Cu2+、H+反應(yīng)生成銅和氫氣，濾渣2主要為銅，將濾渣1和濾渣2用稀硝酸溶解并過(guò)濾除去SiO2后，即可得到Cu(NO3)2溶液，再將溶液蒸發(fā)、濃縮并結(jié)晶，即可得到Cu(NO3)2·3H2O；

（1）浸取時(shí)，F(xiàn)e2O3與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，反應(yīng)的離子方程式為：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

（2）濾液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入鋅粉是為了置換出銅，如果Zn粉過(guò)量，則Cu中混合Fe和Zn，制得的Cu(NO3)2溶液不純；

（3）濾液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入適量鋅粉，鋅粉可與Cu2+、H+還原生成銅和氫氣，過(guò)慮后濾渣2主要為銅，濾液II中含有的金屬陽(yáng)離子主要有Cu2+、Fe2+；

（4）反應(yīng)II是稀硝酸溶解Cu，生成Cu(NO3)2和NO，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；反應(yīng)II加熱是為了提高反應(yīng)速率，但溫度過(guò)高

硝酸會(huì)揮發(fā)及分解，溫度過(guò)低則反應(yīng)速率較慢；

（5）A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液為高溫度下Cu(NO3)2的稀溶液，需要向溶液A中加入適量硝酸抑制Cu2+的水解，同時(shí)將溶液A蒸發(fā)濃縮，冷卻到30℃以上，待析出晶體后再過(guò)濾，即可獲取Cu(NO3)2·3H2O。