Question

工业上用某矿渣(含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂)提取铜的操作流程如下：

已知：Cu₂O＋2H^＋=Cu＋Cu^2＋＋H₂O

(1)实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________(填仪器名称)。

(2)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为____________________________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。

(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为__________________________________________________。

(4)常温下，等pH的NaAlO₂和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH^－)前者为后者的10⁸倍。则两种溶液的pH＝________。

(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：称取一定质量的样品→________________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节)

Answer

(1)过滤 坩埚

(2)Fe2＋ 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ 硫氰化钾溶液和新制氯水(合理的氧化剂均可)

(3)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe (4)11

(5)将浓硫酸用蒸馏水稀释，将称得的样品与足量稀硫酸充分反应

【解析】 由流程图可以看出，加入足量稀盐酸时，得到的固体混合物B为二氧化硅和单质铜，则滤液A中一定不含Fe3＋，原因是2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，验证Fe2＋可先加入KSCN溶液，没有明显现象，再加入氯水(或其他氧化剂)出现血红色。滤液A中含有Fe2＋、Al3＋、Cu2＋，加入足量NaOH溶液后得到的固体混合物D为Fe(OH)3和Cu(OH)2，在空气中灼烧后得到的固体混合物F为Fe2O3和 CuO，滤液C中含，则金属单质E为Al，利用铝热反应可焊接钢轨。(4)NaAlO2溶液中水的电离受到促进，而NaOH溶液中水的电离受到抑制。设两种溶液的pH＝a，NaAlO2溶液中水电离出的c(OH－)为10a－14mol·L－1，NaOH溶液中水电离出的c(OH－)为10－amol·L－1,10a－14＝108×10－a，得a＝11。(5)用稀H2SO4溶解粗Cu中的活泼金属。