Question

工业上用某矿渣(含有Cu₂O、Al₂O₃，Fe₂O₃、SiO₂)制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E与固体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）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是          (填代号)。

a．电能全部转化为化学能

b．粗铜接电源正极，发生氧化反应

c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu^2＋浓度减小

d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系

（6）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，涉及的主要步骤为：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，说出主要操作方法，不必描述操作过程的细节)

Answer

（1）过滤；坩埚；

（2）Fe2＋；Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋；硫氰化钾溶液和新制氯水或铁氰化钾溶液；

（3）2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3；（4）11；

（5）b c；（6）将浓硫酸用蒸馏水稀释，使样品与足量稀硫酸充分反应。

【解析】试题分析：（1）操作I得到液体和固体，因此操作步骤为过滤；灼烧固体需要在坩埚中进行，因此缺少的是坩埚；

（2）Cu2O在酸性条件生成Cu，Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，因此铁元素以Fe2＋形式存在；检验Fe2＋：先加KSCN溶液，观察溶液颜色，然后再加氯水，如果溶液变为红色，说明含有Fe2＋，也可以用K3Fe(CN)6，如果产生蓝色沉淀，说明有Fe2＋；

（3）焊接钢轨，采用铝热反应，即2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3；

（4）设pH=x，NaOH溶液中水电离出c(OH－)=c(H＋)=10－x，则NaAlO2中水电离的c(OH－)=10(8－x)，NaAlO2的pH=10－14/10(8－x)=10(x－22)，两者pH相等，则有x=22－x，解得x=11；

（5）a、电解过程一部分能量转化成热能，故错误；b、精炼铜时，粗铜作阳极，发生氧化反应，纯铜作阴极，化合价降低，发生还原反应，故正确；c、粗铜中含有锌、铁等杂质，Zn－2e－=Zn2＋，阴极上：Cu2＋＋2e－=Cu，溶液Cu2＋略有降低，故正确；d、阴极：Cu2＋＋2e－=Cu，能够得到通过的电量和析出铜的量的关系，故错误；(6) 将浓硫酸用蒸馏水稀释，使样品与足量稀硫酸充分反应。

考点：考查物质的提纯、离子检验、铝热反应、电解过程等知识。