Question

【題目】工業(yè)上需要利用一批回收的含銅廢料制造膽礬（CuSO4·5H2O）。該廢料中各種成份含量如下：Cu和CuO約占87%，其它為Mg、Al、Fe、Si及其氧化物，還有少量的難溶物質(zhì)。工藝流程為：

部分金屬陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH如下表：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Cu(OH)2	Mg(OH)2	Fe(OH)2
pH	5.2	3.1	6.7	9.4	9.7

請回答下列問題：

（1）步驟①中為什么要將含銅廢料研磨成粉狀？ 。

（2）步驟②中的離子方程式（寫出2個即可）：

、

。

（3）步驟⑤中H2O2參加反應的離子方程式： 。

（4）步驟⑥中調(diào)節(jié)溶液pH時適宜的物質(zhì)是 （填序號）。

A．NaOH B．氨水 C．Cu2(OH)2CO3 D．Cu(OH)2 E．MgCO3

（5）步驟⑦中用硫酸調(diào)節(jié)pH＝2～3的原因是 。

（6）步驟⑧的分離方法步驟是 。

Answer 1

【答案】（1）增大固體反應物的表面積，增大化學反應的速率

（2）2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑； Si＋2OH-＋H2O＝SiO32-＋2H2↑；

Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O； SiO2＋2OH-＝SiO32-＋H2O

（寫出以上其中兩個即可）

（3）2Fe2＋ ＋H2O2 ＋2H＋ ＝2Fe3＋ ＋2H2O

（4）C、D

（5）抑制Cu2＋的水解，也不會引入雜質(zhì)

（6）蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，（洗滌、干燥）

【解析】

試題分析：（1）反應物的接觸面積與反應速率成正比，將含銅廢料研磨成粉狀，增大固體反應物的接觸面積，加快了反應速率。

故答案為：增大固體反應物的表面積，增大化學反應的速率；

（2）鋁、硅及氧化鋁、二氧化硅都能與堿反應，2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑；

Si＋2OH-＋H2O＝SiO32-＋2H2↑；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，

故答案寫出上述四個方程式中的任意兩個即可。

（3）過氧化氫具有強氧化性，會把亞鐵離子氧化為鐵離子，本身被還原為水，離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

故答案為： 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（4）調(diào)節(jié)pH不能引入新的雜質(zhì)，A項會引入鈉離子，B項會引入銨根離子、E項會引入鎂離子，C、D項物質(zhì)會和氫離子反應調(diào)節(jié)pH，同時生成銅離子，不會引入新的雜質(zhì)。

故答案為：C、D。

（5）銅離子為弱堿陽離子能水解，水解方程式為：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，加熱蒸發(fā)濃縮時會促進水解，加入硫酸，增大了H+離子濃度，會抑制銅離子水解。

故答案為：抑制Cu2+的水解，也不會引入雜質(zhì)。

（6）從溶液中得到晶體一般采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾的方法。故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。