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某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其流程图如下:已知:①当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜;②反萃取后的水层是硫酸铜溶液,Cu2+浓度约为50g/L.回答下列问题:(1)矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为:Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O;请写出该过程中发生的另一个氧化还原反应的离子方程式: .(2)萃取剂A是一类称作为肟类的有机化合物,如N-510、N-530等.某肟类化合物A的分子结构中仅含n1个-CH3、n2个-OH 和n3个三种基团,无环状结构,三种基团的数目关系为n3= .若A的相对分子质量为116,分子结构中碳原子跟碳原子相连接,则A的结构简式是 .(3)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式: .(4)循环中反萃取剂B的主要成分是 .(5)某铜矿石样品中,若仅含氧化亚铜、三氧化二铁和脉石三种物质.取该矿石样品200.0g,用100mL1.0mol?L-1H2SO4溶液浸取后,还需加入10mL 1.0mol?L-1Fe2(SO4)3溶液才能使铜全部浸出,浸取液经充分电解后可得到 6.4gCu.求铜矿石样品中氧化亚铜和氧化铁的质量分数?试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石(SiO
2
),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其流程图如下:
已知:①当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜;②反萃取后的水层是硫酸铜溶液,Cu
2+
浓度约为50g/L.回答下列问题:
(1)矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为:Cu
2
O+2H
+
═Cu
2+
+Cu+H
2
O;请写出该过程中发生的另一个氧化还原反应的离子方程式:
.
(2)萃取剂A是一类称作为肟类的有机化合物,如N-510、N-530等.某肟类化合物A的分子结构中仅含n
1
个-CH
3
、n
2
个-OH 和n
3
个
三种基团,无环状结构,三种基团的数目关系为n
3
=
.若A的相对分子质量为116,分子结构中碳原子跟碳原子相连接,则A的结构简式是
.
(3)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式:
.
(4)循环中反萃取剂B的主要成分是
.
(5)某铜矿石样品中,若仅含氧化亚铜、三氧化二铁和脉石三种物质.取该矿石样品200.0g,用100mL1.0mol?L
-1
H
2
SO
4
溶液浸取后,还需加入10mL 1.0mol?L
-1
Fe
2
(SO
4
)
3
溶液才能使铜全部浸出,浸取液经充分电解后可得到 6.4gCu.求铜矿石样品中氧化亚铜和氧化铁的质量分数?
试题解答
见解析
(1)氧化铜、三氧化二铁均可以和强酸发生反应生成盐和水,金属铜和三价铁之间发生氧化还原反应;
(2)肟类的有机化合物是具有肟基(C=NOH)的有机化合物;
(3)电解精炼铜,阳极放电离子是OH
-
;
(4)反萃取后的水层是硫酸铜溶液,由电解知生成硫酸,所以循环中反萃取剂B是硫酸;
(5)依据反应过程中铜元素守恒计算氧化亚铜含量;依据氧化还原反应的电子守恒计算氧化铁的质量分数;
(1)矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为,Cu
2
O+2H
+
═Cu
2+
+Cu+H
2
O;金属铜和三价铁之间发生氧化还原反应;反应的离子方程式为:Cu+2Fe
3+
═2Fe
2+
+Cu
2+
;
故答案为::Cu+2Fe
3+
═2Fe
2+
+Cu
2+
;
(2)-CH
3
、-OH是端头基,
是分子的骨架,一个
就需多一个端头基,加上链首尾的两个端头基,共需端头基n
3
+2,即n
3
+2=n
1
+n
2
;n
3
=n
1
+n
2
-2;
依据分析判断出的取代基,若A的相对分子质量为116,分子结构中碳原子跟碳原子相连接,得到结构简式为:CH
3
-C(=N-OH)-C(=N-OH)-CH
3
;
故答案为:n
1
+n
2
-2;CH
3
-C(=N-OH)-C(=N-OH)-CH
3
;
(3)电解过程中阳极(惰性电极)放电的是氢氧根离子失电子生成氧气,发生反应的电极反应式:4OH
-
-4e
-
═O
2
↑+2H
2
O;
故答案为:4OH
-
-4e
-
═O
2
↑+2H
2
O;
(4)反萃取后的水层是硫酸铜溶液,由电解知生成硫酸,所以循环中反萃取剂B是硫酸;
故答案为:H
2
SO
4
;
(5)取该矿石样品200.0g,用100mL1.0mol?L
-1
H
2
SO
4
溶液浸取后,还需加入10mL 1.0mol?L
-1
Fe
2
(SO
4
)
3
溶液才能使铜全部浸出,浸取液经充分电解后可得到 6.4gCu;
依据铜元素守恒氧化亚铜中的铜元素最后生成铜,铜Cu物质的量=
=0.1mol;氧化亚铜物质的量为0.05mol;质量为0.05mol×144g/mol=7.2g;
Cu
2
O%=
×100%=3.6%;依据氧化还原反应电子守恒Fe
3+
~Cu
+
~Cu计算得到:n(Fe
3+
)=0.1mol;原样品中铁元素物质的量为=0.1mol-0.02mol=0.08mol;
所以Fe
2
O
3
物质的量为:0.04mol,质量分数=
×100%=3.2%;
故答案为:Cu
2
O:3.6%; Fe
2
O
3
:3.2%;
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解答题
高中
化学
物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
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