Question

为了充分利用铜资源，某工厂拟用黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe₂O₃、SiO₂等)制取金属铜并得副产物锌盐，其生产流程如图：

(1)滤渣1的主要成分为__。稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应的离子方程式是__。

(2)滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是__(填化学式)，实验室通常用__(填化学式)溶液吸收。

(3)从滤液2中获取硫酸锌晶体的方法是加热浓缩、__、过滤等。

(4)过滤操作所需玻璃仪器除玻璃棒外还有__。

(5)根据下列3个热化学反应方程式：

Fe₂O₃(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO₂(g)      △H=-24.8kJ/mol

3Fe₂O₃(s)+CO(g)=2Fe₃O₄(s)+CO₂(g)      △H=-47.2kJ/mol

Fe₃O₄(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO₂(g)     △H=+640.4kJ/mol

写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学反应方程式：__。

Answer

Cu和SiO2 2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋或Fe2O3＋6H＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋＋3H2O SO2 NaOH 冷却结晶 漏斗、烧杯

【解析】

黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)，加入过量稀硫酸，Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe2O3溶解，Cu、SiO2不能溶解，过滤得到滤渣Ⅰ为Cu、SiO2，滤液为硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，其中发生氧化还原反应的有锌和硫酸发生的反应，硫酸铁和铜发生的氧化还原反应，滤液Ⅰ加入锌粉还原铜离子和铁离子，亚铁离子，过滤得到滤液2，主要含硫酸锌溶液，浓缩冷却结晶得到硫酸锌晶体，滤渣2为铁和铜，滤渣1和滤渣2合并，加入浓硫酸加热，过滤得到滤渣3为二氧化硅，滤液3为硫酸铜、硫酸铁溶液，加入稀硫酸、过氧化氢氧化可能存在的亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子沉淀，过滤得到硫酸铜溶液和滤渣，滤渣4为氢氧化铁沉淀，滤液4为硫酸铜溶液，通过还原反应得到铜，据此分析解答。

(1)上述分析可知滤渣1为Cu和SiO2，稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应可能是铁离子和锌发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋或Fe2O3＋6H＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋＋3H2O，故答案为：Cu和SiO2；2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋或Fe2O3＋6H＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋＋3H2O；

(2)滤渣1及滤渣2中的铜和浓硫酸发生反应，用浓硫酸浸取，浓硫酸被还原为二氧化硫气体，二氧化硫是有毒气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，故答案为：SO2；NaOH；

(3)滤液2主要含硫酸锌溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸锌晶体，故答案为：冷却结晶；

(4)过滤操作是分离固体和液体的基本操作，依据过程和装置所需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗，故答案为：漏斗、烧杯；

(5)将已知反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律可知，未知反应可由得到，则该反应的反应热，则该反应的热化学方程式为： ，故答案为： 。