Question

某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu₂O和SiO₂等。利用该固体废渣制取Cu （NO₃）₂的部分工艺流程如图所示：

（1）Cu与稀硝酸反应的离子方程式为_______________________________________。

（2）酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是______________，若保持反应温度为70℃，欲加快反应速率可采取的措施为______________________（写2种）。

（3）过滤后所得废渣的主要成分的化学式为________________。

（4）由Cu（NO₃）₂溶液制Cu（NO₃）₂晶体的操作方法是：蒸发浓缩、_____、过滤、冰水洗涤、低温烘干。

Answer

3Cu+8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O 防止温度过高HNO3分解（或者挥发） 搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度 SiO2 冷却结晶

【解析】

固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2等，加入稀硝酸酸溶发生氧化还原反应生成NO，铜和氧化亚铜被氧化得到硝酸铜，氧化铜溶解得到硝酸铜，二氧化硅和稀硝酸不发生反应，加入氢氧化铜中和酸，过滤得到滤渣主要是二氧化硅，滤液主要是硝酸铜溶液，据此分析解答．
（1）Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；
（2）硝酸加热会发生分解，加快反应速率可以增大浓度、增大接触面积，搅拌等措施；
（3）分析可知过滤后所得废渣的主要成分为二氧化硅；
（4）Cu（NO3）2晶体受热易分解，溶液中得到溶质固体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、低温烘干，防止温度过高硝酸铜分解。

(1)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O，

故答案为：3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O；

(2)硝酸加热会发生分解,酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因是防止温度过高HNO3分解(或者挥发)，若保持反应温度为70℃，欲加快反应速率可采取的措施为，加快反应速率可以增大浓度、增大接触面积，搅拌等措施，

故答案为：防止温度过高HNO3分解(或者挥发)；搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度；

(3)分析可知过滤后所得废渣的主要成分为二氧化硅,化学式为：SiO2，

故答案为：SiO2；

(4)Cu(NO3)2晶体受热易分解，溶液中得到溶质固体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、低温烘干，防止温度过高硝酸铜分解，

故答案为：冷却结晶。