对某含铜矿石【主要成分xCuCO3•yCu(OH)2•zCuSiO3 , 含少量SiO3 , FeCO3】进行处理的流程如下: <br/><img alt="1"

所属学校:学历教育 科目:高中化学 2024-08-06 11:53:28 高中化学

对某含铜矿石【主要成分xCuCO3•yCu(OH)2•zCuSiO3 , 含少量SiO3 , FeCO3】进行处理的流程如下: 1已知:ⅰ.试剂价格:漂液(含25.2%NaClO)450元/吨,双氧水(含30%H2O2)2400元/吨.ⅱ.溶液中离子浓度小于等于1.0×10﹣5mol•L﹣1时,认为该离子沉淀完全.ⅲ.25℃时,金属离子生成氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示,

物质

开始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)2

7.6

9.6

Fe(OH)3

2.7

3.7

Cu(OH)2

4.0

6.5

请回答:(1)含铜矿石粉碎的目的为______ , 滤渣Ⅰ灼烧所得固体的用途为______(任写一种).(2)操作Ⅰ所用的玻璃仪器为______ .(3)试剂1的名称为______ , 选择该试剂的理由为______ , 所发生反应的离子方程式为______ .(4)加入试剂2,需调节溶液的pH的合理范围为______ , 试剂2可以选择下列物质中的______(填选项字母). A.Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Fe(5)操作3包括蒸发浓缩、______、______、洗涤、干燥、洗涤的方法为______ .(6)25℃时,Cu(OH)2 的溶度积常数K溶[Cu(OH)2]=______ .

【答案】

(1)增大矿石与稀硫酸的接触面积,加快酸浸速率并使酸浸更充分;制备光导纤维、制备玻璃、生产硅单质等

(2)烧杯、漏斗、玻璃棒

(3)漂液;节约成本;ClO﹣+2Fe2++2H+=Cl﹣+2Fe3++H2O

(4)3.7≤PH<4.0;BC

(5)冷却结晶;过滤;用玻璃棒引流向过滤器中加入冷水至浸没沉淀,待水自然流下,重复2﹣3次

(6)1.0×10﹣20

【解析】

解:某含铜矿石【主要成分xCuCO3•yCu(OH)2•zCuSiO3 , 含少量SiO3 , FeCO3】粉碎后加入过滤稀硫酸酸浸过滤得到滤渣1和溶液1,其中滤渣1硅酸、二氧化硅,灼烧得到二氧化硅,溶液1中的亚铁离子需要加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子,选择价钱较低的漂液,利用NaClO氧化亚铁离子,溶液2中加入试剂2调节溶液PH,但不能引入新的杂质,操作2过滤得到滤渣2和溶液3,溶液中为硫酸铜溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥洗涤得到硫酸铜晶体,(1)含铜矿石粉碎是增大接触面积加快反应速率,增大矿石与稀硫酸的接触面积,加快酸浸速率并使酸浸更充分,滤渣1为二氧化硅,依据二氧化硅的性质和用途分析,二氧化硅可以制备光导纤维、制备玻璃、生产硅单质等,所以答案是:增大矿石与稀硫酸的接触面积,加快酸浸速率并使酸浸更充分;制备光导纤维、制备玻璃、生产硅单质等;(2)操作Ⅰ是过滤操作,依据过滤操作选择需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,

所以答案是:烧杯、漏斗、玻璃棒;(3)试剂价格:漂液(含25.2%NaClO)450元/吨,双氧水(含30%H2O2)2400元/吨,选择价钱较低的漂液,利用NaClO氧化亚铁离子,节约成本,反应为亚铁离子被次氯酸根离子在酸溶液中氧化生成铁离子,反应的离子方程式为:ClO﹣+2Fe2++2H+=Cl﹣+2Fe3++H2O,

所以答案是:漂液;节约成本;ClO﹣+2Fe2++2H+=Cl﹣+2Fe3++H2O;(4)需调节溶液的pH的合理范围是保证铁离子全部沉淀,铜离子不沉淀,据此选择调节的溶液PH范围,试剂2和酸反应但不能引入新的杂质,选择B.CuO C.Cu(OH)2 , A选项Cu不能和稀酸反应不能调节溶液PH,D选项Fe会引入亚铁离子杂质,所以也就图表数据分析可知需调节溶液的pH的合理范围为为:3.7≤PH<4.0,

所以答案是:3.7≤PH<4.0;BC;(5)溶液中得到溶质晶体的方法是通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥洗涤得到硫酸铜晶体,洗涤沉淀在过滤器中洗涤,洗涤的方法为:用玻璃棒引流向过滤器中加入冷水至浸没沉淀,待水自然流下,重复2﹣3次,

所以答案是:冷却结晶、过滤;用玻璃棒引流向过滤器中加入冷水至浸没沉淀,待水自然流下,重复2﹣3次;(6)由图可知,C(H+)=1×10﹣6.5mol•L﹣1 , C(Cu2+)=1×10﹣3mol•L﹣1 ,

根据KSP(Cu( OH )2)=C(Cu2+)×C2(OH﹣)=1×10﹣5×( 1 )2=1.0×10﹣20 ,

所以答案是:1.0×10﹣20;

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