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

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

（3）濾液II中含有的金屬陽離子主要有_____________。

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

（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點對應(yīng)的溶液獲取Cu(NO3)2·3H2O的方法是_______________。

Answer 1

【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O加入過量的Zn會使最終所得的Cu(NO3)2溶液中含有雜質(zhì)Zn2+、Fe2+3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O溫度過高硝酸會揮發(fā)及分解，溫度過低則反應(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，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，過慮后濾渣2主要為銅，濾液II中含有的金屬陽離子主要有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，但溫度過高

硝酸會揮發(fā)及分解，溫度過低則反應(yīng)速率較慢；

（5）A點對應(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，同時將溶液A蒸發(fā)濃縮，冷卻到30℃以上，待析出晶體后再過濾，即可獲取Cu(NO3)2·3H2O。