Question

15．實驗室用輝銅礦（主要成分為Cu₂S，含少量Fe₂O₃、SiO₂）制備堿式碳酸銅的主要實驗流程如下．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顆粒，目的是增大接觸面積，加快反應速率；
（2）硫酸浸取時，Cu₂S被MnO₂氧化的化學方程式為2MnO₂ +Cu₂S+4H₂SO₄=2MnSO₄+2CuSO₄+S+4H₂O．濾渣Ⅰ的成分為MnO₂、單質S和SiO₂（寫化學式）；
（3）浸取時，F(xiàn)e₂O₃溶于硫酸反應的化學方程式為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）在浸取時起催化作用；
（4）沉錳時溫度不宜過高，除了防止氨水揮發(fā)外，還能防止NH₄HCO₃分解；
（5）“趕氨”時，最適宜的操作方法是加熱，以減小氨氣的溶解度；
（6）濾液Ⅱ中溶質主要是（NH₄）₂SO₄，要得到其晶體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾晾干；
（7）經過濾得到的產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）重復幾次即可洗凈；
 a．Na₂CO₃溶液            b．蒸餾水           c．稀鹽酸
（8）檢驗產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，說明已經洗滌干凈．

Answer 1

分析 （1）反應物接觸面積越大，反應速率越快；
（2）化學反應前后，元素種類不變，原子種類、總個數和質量都不變；
（3）氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水；
（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小；
（6）濾液Ⅱ中溶質主要是（NH₄）₂SO₄，要得到其晶體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾晾干；
（7）堿式碳酸銅不溶于水，能和稀鹽酸反應；
（8）鋇離子能和硫酸根離子結合成白色沉淀硫酸鋇．

解答 解：（1）浸取前輝銅礦粉碎成細顆粒，目的是增大接觸面積，加快反應速率．
故填：增大接觸面積，加快反應速率．
（2）由反應的方程式可知，反應前后錳原子都是2個，銅原子都是2個，硫原子都是5個，反應前氫原子是8個，反應后應該是8個，反應前氧原子是20個，反應后應該是20個，因此4后面的物質是H₂O；濾渣Ⅰ的成分為MnO₂、單質S和SiO₂．
故填：H₂O；SiO₂．
（3）浸取時，氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，反應的化學方程式為：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）在浸取時起催化作用．
故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O； Fe³⁺（或Fe₂O₃）在浸取時起催化作用．
（4）碳酸氫銨熱穩(wěn)定性差，沉錳時溫度不宜過高，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，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中溶質主要是（NH₄）₂SO₄，要得到其晶體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾晾干．
故填：降溫結晶．
（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，重復幾次即可洗凈．
故選：b．
（8）檢驗產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，說明已經洗滌干凈．
故選：③．

點評 本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論．