Question

工业上用某矿渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取铜的操作流程如下（金属单质E可由滤液C制取）：

已知：Cu₂O + 2H⁺  = Cu + Cu²⁺ + H₂O。

（1）滤液A中铁元素的可能存在形式为_______（填离子符号），与之相关的离子方程式为_____________，若滤液A中存在Fe³⁺，检验该离子的试剂为________（填试剂名称）。

（2）写出E和F反应生成铜的化学方程式为_____________________________。

（3）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是_________（填代号）。

a．若用硫酸铜溶液作电解液，SO2- 4向阴极移动

b．粗铜接电源正极，发生还原反应

c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu²⁺浓度减小

d．当粗铜消耗6.4 g时，转移0.2N_A个电子

Answer

(12分)

 Fe2+或Fe2+、Fe3+（2分）；Fe2O3+6H+=2 Fe3++3H2O（2分）、2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+（2分）；

硫氰化钾溶液（其他合理答案同样给分）（2分）

(2)  2Al+3CuO= Al2O3+3Cu（2分）

(3)  c（2分）

【解析】Fe2O3、Al2O3、CuO、SiO2

试题分析：。SiO2 与盐酸不反应，Fe2O3、Al2O3、Cu2O反应，Cu2O + 2H+  = Cu + Cu2+ + H2O、Fe2O3+6H+=2 Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2 Al3++3H2O，而2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+，可分析出滤液A中的离子一定有H+、Cu2+、Al3+，可能有Fe2+（铜较多）或Fe2+、Fe3+（铜较少）。再加入足量NaOH生成固体Cu(OH)2和铁的氢氧化物，空气中灼烧转化为F(Fe2O3 、CuO的混合物)，滤液C为偏铝酸钠和NaOH的混合液，可提取金属E(为Al的单质)。

（1）可能有Fe2+（Cu2O较多）或Fe2+、Fe3+（Cu2O较少）。

（2）铝热反应2Al+3CuO= Al2O3+3Cu。

（3）电解法进行粗铜精炼时a．SO2- 4向阳极移动，错误。b．粗铜接电源正极，发生氧化反应，做阳极，错误。c．精铜作阴极，由于阳极铜和杂质金属放电，阴极只有Cu2+放电，所以电解后电解液中Cu2+浓度减小，正确。d．当粗铜消耗6.4 g时，由于阳极铜和杂质金属放电，失去电子不一定为0.2NA个，错误。

考点：本题以工业流程为基础，考查元素及化合物性质、电解知识。