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物鋅鹽，其生產流程如下：

(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)生多個氧化還原反應，其中沒有Zn參加的反應的離子方程式是_______________________

(2)濾渣1及濾渣2用濃硫酸浸取可能產生的有毒氣體是________，實驗室通常用__________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，則同時陽極得到______L氣體(標準狀況)。

Answer 1

【答案】(1)Cu和SiO2 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

(2)SO2 NaOH

(3)將濃硫酸沿燒杯內壁緩緩注入蒸餾水中，同時不斷地用玻璃棒攪拌 燒杯、漏斗

(4)2.24 L

【解析】根據題給信息和生產流程知黃銅灰加入過量稀硫酸發(fā)生的反應為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；向濾液1中加鋅粉發(fā)生的反應為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，調節(jié)pH，鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，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。

(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)生多個氧化還原反應，其中沒有Zn參加的氧化還原反應的離子方程式是：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

(2)濾渣1及濾渣2用濃硫酸浸取可能產生的有毒氣體是SO2，實驗室通常用NaOH溶液吸收。

(3)稀釋濃硫酸的正確操作方法是將濃硫酸沿燒杯內壁緩緩注入蒸餾水中，同時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)生的反應為2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，若制得金屬銅12.8 g，則同時陽極得到氧氣0.1 mol，標準狀況下的體積為2.24 L氣體。