Question

現(xiàn)代社會中銅在電氣、交通、機械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用．某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石（SiO₂），現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下．其中銅的萃�。ㄣ~從水層進(jìn)入有機層的過程）和反萃取（銅從有機層進(jìn)入水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：①Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O；②當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅； ③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液．回答下列問題：
（1）礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O

 

（寫其中1個）．
（2）“循環(huán)I”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體，該晶體的化學(xué)式是

 

．若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）“循環(huán)II”中萃取劑是一類稱作為肟類的有機化合物，如N-510、N-530等．某肟類化合物A的分子結(jié)構(gòu)中僅含n₁個-CH₃、n₂個-OH和n₃個三種基團(tuán)，無環(huán)狀結(jié)構(gòu)，若A的相對分子質(zhì)量為116，上述基團(tuán)連接時碳原子跟碳原子相連，則A的結(jié)構(gòu)簡式是

 

．
（4）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是

 

．

Answer 1

考點：金屬冶煉的一般原理,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),有機物的推斷

專題：幾種重要的金屬及其化合物,有機物分子組成通式的應(yīng)用規(guī)律

分析：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，金屬銅和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）一定條件下，硫酸亞鐵經(jīng)常以FeSO₄?7H₂O的形式存在，亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子；
（3）肟類的有機化合物是具有肟基（C=NOH）的有機化合物；
（4）根據(jù)循環(huán)圖找出循環(huán)Ⅲ大反萃取劑．

解答： 解：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，金屬銅和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺ （任寫兩個即可）；
（2）“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的晶體FeSO₄?7H₂O，暴露在空氣中一段時間后，可被氧氣氧化，4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：FeSO₄?7H₂O；4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；
（3））-CH₃、-OH是端頭基， 是分子的骨架，一個就需多一個端頭基，加上鏈?zhǔn)孜驳膬蓚�端頭基，共需端頭基n₃+2，即n₃+2=n₁+n₂；n₃=n₁+n₂-2；
依據(jù)分析判斷出的取代基，若A的相對分子質(zhì)量為116，分子結(jié)構(gòu)中碳原子跟碳原子相連接，得到結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH₃；
故答案為：CH₃-C（=N-OH）-C（=N-OH）-CH₃；
（4）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是硫酸，故答案為：H₂SO₄．

點評：本題考查化學(xué)實驗方案的設(shè)計，為高頻考點，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．