Question

現(xiàn)代社會(huì)中銅在不同領(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，其工藝流程圖如下．其中銅的萃取（銅從水層進(jìn)入有機(jī)層的過(guò)程）和反萃�。ㄣ~從有機(jī)層進(jìn)入水層的過(guò)程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：反萃取后的水層2是硫酸銅溶液．回答下列問(wèn)題：
（1）礦石用稀硫酸處理過(guò)程中發(fā)生多步反應(yīng)，除了發(fā)生Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O和Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O反應(yīng)外，其它反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）檢驗(yàn)濾液中是否含有Fe³⁺的方法是

 

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

 

．
（4）寫(xiě)出電解過(guò)程中陽(yáng)極（惰性電極）發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式

 

_．
（5）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分的化學(xué)式是

 

．
（6）黃銅礦（主要成分CuFeS₂）是提取銅的主要原料，可采用火法溶煉工藝生產(chǎn)銅，該工藝的中間過(guò)程會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Cu₂S+2Cu₂O═6Cu+SO₂↑．該反應(yīng)中，

 

 （填化學(xué)式）作還原劑，每生成1mol Cu，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．

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,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，金屬銅和三價(jià)鐵之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）根據(jù)加入少量KSCN溶液來(lái)檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子；
（3）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(jià)鐵離子；
（4）電解硫酸銅時(shí)，陽(yáng)極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
（5）根據(jù)循環(huán)圖找出循環(huán)Ⅲ的反萃取劑；
（6）依據(jù)Cu₂S+2Cu₂O═6Cu+SO₂↑，反應(yīng)中元素化合價(jià)變化分析判斷，元素化合價(jià)升高的物質(zhì)做還原劑，根據(jù)生成6molCu，轉(zhuǎn)移電子數(shù)計(jì)算．

解答： 解：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，金屬銅和三價(jià)鐵之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案為：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O；Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）檢驗(yàn)濾液中是否含有Fe³⁺的方法為取少量濾液于試管中，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液變紅，說(shuō)明含有Fe³⁺，如果不變紅，說(shuō)明不含有Fe³⁺；
故答案為：取少量濾液于試管中，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液變紅，說(shuō)明含有Fe³⁺，如果不變紅，說(shuō)明不含有Fe³⁺；
（3）“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(shí)間后，可被氧氣氧化，4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；
（4）電解硫酸銅時(shí)，陽(yáng)極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即4OH^--2e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--2e^-=2H₂O+O₂↑；
（5）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是硫酸，故答案為：H₂SO₄；
（6）2Cu₂O+Cu₂S

高溫  .

6Cu+SO₂↑，反應(yīng)中Cu₂S硫元素化合價(jià)呈-2價(jià)變化為+4價(jià)升高6價(jià)被氧化作還原劑，即生成6molCu，轉(zhuǎn)移電子6mol，所以每生成1mol Cu，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol，故答案為：Cu₂S；1mol；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了銅及其化合物的性質(zhì)，金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較、物質(zhì)的分離和提純、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，涉及的方程式比較多，難度中等，需要認(rèn)真分析、提取題中的信息．