Question

15．實(shí)驗(yàn)室用輝銅礦（主要成分為Cu₂S，含少量Fe₂O₃、SiO₂）制備堿式碳酸銅的主要實(shí)驗(yàn)流程如下．已知：二氧化硅不溶于水，也不溶于酸．

（1）浸取前輝銅礦粉碎成細(xì)顆粒，目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（2）硫酸浸取時(shí)，Cu₂S被MnO₂氧化的化學(xué)方程式為2MnO₂ +Cu₂S+4H₂SO₄=2MnSO₄+2CuSO₄+S+4H₂O．濾渣Ⅰ的成分為MnO₂、單質(zhì)S和SiO₂（寫化學(xué)式）；
（3）浸取時(shí)，F(xiàn)e₂O₃溶于硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；研究發(fā)現(xiàn)若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，其可能原因是Fe³⁺（或Fe₂O₃）在浸取時(shí)起催化作用；
（4）沉錳時(shí)溫度不宜過高，除了防止氨水揮發(fā)外，還能防止NH₄HCO₃分解；
（5）“趕氨”時(shí)，最適宜的操作方法是加熱，以減小氨氣的溶解度；
（6）濾液Ⅱ中溶質(zhì)主要是（NH₄）₂SO₄，要得到其晶體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾晾干；
（7）經(jīng)過濾得到的產(chǎn)品堿式碳酸銅需要洗滌、烘干，其中洗滌的方法是向盛有堿式碳酸銅固體的過濾器中加入b，（填字母序號）重復(fù)幾次即可洗凈；
 a．Na₂CO₃溶液            b．蒸餾水           c．稀鹽酸
（8）檢驗(yàn)產(chǎn)品是否洗滌干凈的方法：取最后一次洗滌液，③（①滴加稀鹽酸、②滴加Na₂SO₄ 溶液、③滴加BaCl₂溶液，填寫序號），如果無明顯的現(xiàn)象，說明已經(jīng)洗滌干凈．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
（2）化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，原子種類、總個(gè)數(shù)和質(zhì)量都不變；
（3）氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水；
（4）碳酸氫銨的熱穩(wěn)定性差；
（5）氣體的溶解度隨著溫度升高而減��；
（6）濾液Ⅱ中溶質(zhì)主要是（NH₄）₂SO₄，要得到其晶體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾晾干；
（7）堿式碳酸銅不溶于水，能和稀鹽酸反應(yīng)；
（8）鋇離子能和硫酸根離子結(jié)合成白色沉淀硫酸鋇．

解答 解：（1）浸取前輝銅礦粉碎成細(xì)顆粒，目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率．
故填：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率．
（2）由反應(yīng)的方程式可知，反應(yīng)前后錳原子都是2個(gè)，銅原子都是2個(gè)，硫原子都是5個(gè)，反應(yīng)前氫原子是8個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)該是8個(gè)，反應(yīng)前氧原子是20個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)該是20個(gè)，因此4后面的物質(zhì)是H₂O；濾渣Ⅰ的成分為MnO₂、單質(zhì)S和SiO₂．
故填：H₂O；SiO₂．
（3）浸取時(shí)，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
研究發(fā)現(xiàn)若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，其可能原因是 Fe³⁺（或Fe₂O₃）在浸取時(shí)起催化作用．
故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O； Fe³⁺（或Fe₂O₃）在浸取時(shí)起催化作用．
（4）碳酸氫銨熱穩(wěn)定性差，沉錳時(shí)溫度不宜過高，除了防止氨水揮發(fā)外，還能防止NH₄HCO₃分解．
故填：防止NH₄HCO₃分解．
（5）“趕氨”時(shí)，最適宜的操作方法是加熱，以減小氨氣的溶解度．
故填：加熱．
（6）濾液Ⅱ中溶質(zhì)主要是（NH₄）₂SO₄，要得到其晶體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾晾干．
故填：降溫結(jié)晶．
（7）堿式碳酸銅不溶于水，因此洗滌的方法是向盛有堿式碳酸銅固體的過濾器中加入蒸餾水，重復(fù)幾次即可洗凈．
故選：b．
（8）檢驗(yàn)產(chǎn)品是否洗滌干凈的方法：取最后一次洗滌液，滴加BaCl₂溶液，如果無明顯的現(xiàn)象，說明已經(jīng)洗滌干凈．
故選：③．

點(diǎn)評 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．