Question

【題目】為了充分利用銅資源，某工廠擬用黃銅灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)制取金屬銅并得副產(chǎn)物鋅鹽，其生產(chǎn)流程如下：

(1)濾渣1的主要成分為__________。稀硫酸溶解黃銅灰過程中，可能發(fā)生多個(gè)氧化還原反應(yīng)，其中沒有Zn參加的反應(yīng)的離子方程式是_______________________

(2)濾渣1及濾渣2用濃硫酸浸取可能產(chǎn)生的有毒氣體是________，實(shí)驗(yàn)室通常用__________溶液吸收。

(3)稀硫酸通過濃硫酸稀釋得到，稀釋濃硫酸的正確操作方法是_____________________。過濾操作所需玻璃儀器除玻璃棒外還有_______________________

(4)用惰性電極電解濾液4可制取金屬銅，若制得金屬銅12.8 g，則同時(shí)陽極得到______L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

Answer 1

【答案】(1)Cu和SiO2 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

(2)SO2 NaOH

(3)將濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁緩緩注入蒸餾水中，同時(shí)不斷地用玻璃棒攪拌 燒杯、漏斗

(4)2.24 L

【解析】根據(jù)題給信息和生產(chǎn)流程知黃銅灰加入過量稀硫酸發(fā)生的反應(yīng)為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O、CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O、FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，過濾，濾渣1的主要成分為Cu和SiO2，濾液1為硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵的混合液；向?yàn)V液1中加鋅粉發(fā)生的反應(yīng)為Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋、Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，過濾，濾液2為硫酸鋅溶液，濾渣2為鐵、銅混合物；鐵、銅和二氧化硅的混合物與濃硫酸混合加熱生成硫酸銅、硫酸鐵和硫酸亞鐵及二氧化硫和水，過濾，濾渣3為二氧化硅，濾液3為硫酸銅、硫酸鐵和硫酸亞鐵的混合液，加入稀硫酸、H2O2后亞鐵離子被氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)pH，鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾，濾渣4為氫氧化鐵，濾液4為硫酸銅溶液，處理后得銅單質(zhì)。

(1)濾渣1的主要成分為Cu和SiO2。稀硫酸溶解黃銅灰過程中，可能發(fā)生多個(gè)氧化還原反應(yīng)，其中沒有Zn參加的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

(2)濾渣1及濾渣2用濃硫酸浸取可能產(chǎn)生的有毒氣體是SO2，實(shí)驗(yàn)室通常用NaOH溶液吸收。

(3)稀釋濃硫酸的正確操作方法是將濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁緩緩注入蒸餾水中，同時(shí)不斷地用玻璃棒攪拌。過濾操作所需玻璃儀器除玻璃棒外還有燒杯、漏斗。

(4)濾液4為硫酸銅溶液，用惰性電極電解硫酸銅溶液發(fā)生的反應(yīng)為2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，若制得金屬銅12.8 g，則同時(shí)陽極得到氧氣0.1 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L氣體。