Question

（10分 ）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 + Cu²⁺ + H₂O

沉淀物	Cu(OH)2	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2
开始沉淀pH	5.4	4.0	1.1	5.8
沉淀完全pH	6.7	5.2	3.2	8.8

（1）反应I中如果Cu₂O与Fe₂O₃之间恰好发生氧化还原反应,则反应的化学方程式为：___________________________________________________________________________

（2）用NaClO调pH=x是此工艺流程中的最佳选择。

①选择NaClO的理由是：____________________________________________________

②生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质，写出该反应的离子方程式为：

_________________________________________________________________________

（3）如果某次测定pH=y的操作失误，将适量NaOH溶液滴加到0.02mol·L^-1CuSO₄溶液中，致使溶液中Cu²⁺浓度降至原来的百分之一，则溶液的pH为   ____。（已知常温下，Cu(OH)₂的溶度积常数Ksp=2×10^-20）

（4）电解初期阳极的电极反应式为________________________________

Answer

（10分，每空2分）

（1）Cu2O + Fe2O3 + 4H2SO4= 2CuSO4 + 2FeSO4 + 4H2O

（2）①NaClO由于发生反应ClO－+ H+HClO，ClO－消耗了H+，ClO-又具有氧化性，可将Fe2+氧化成Fe3+。所以最好用NaClO调节pH。

②5ClO－+ 2Fe2+ + 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl－+ 4HClO

（或 2Fe2+ +7ClO－+ 2H＋+ 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl－+ 6HClO）

（3）6 （4）2Cl－- 2e－ = Cl2↑

【解析】

试题分析：（1）Cu2O与Fe2O3之间恰好发生氧化还原反应,+3价的Fe把+1价的Cu氧化为+2价，根据化合价升降法配平可得化学方程式：Cu2O + Fe2O3 + 4H2SO4= 2CuSO4 + 2FeSO4 + 4H2O

（2）①ClO‾能与H+反应：ClO－+ H+HClO，消耗了H+，ClO-又具有氧化性，可将Fe2+氧化成Fe3+，所以最好用NaClO调节pH。

②NaClO有氧化性，Fe2+有还原性。所以用NaClO调节pH，生成沉淀B为Fe(OH)3，同时生成一种具有漂白作用的物质为HClO，该反应的离子方程式为5ClO－+ 2Fe2+ + 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl－+ 4HClO或2Fe2++7ClO-+2H++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+6HClO。

（3）溶液中Cu2+浓度降至原来的百分之一，为2×10-4mol•L‾1，根据c（Cu2+）•c2（OH‾）==2×10-20，解得c（OH‾）=1×10、8mol/L，则pH=6。

（4）电解初期阳极上Cl‾失电子，所以电极反应式为：2Cl－- 2e－ = Cl2↑

考点：本题考查化学流程的分析、方程式的书写、溶度积的计算、电解原理。