铜在自然界中常以多种形态存在，现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、...

铜在自然界中常以多种形态存在，现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图：

（1）气体1的成分除H2O（g）外，还有CO2、SO2，写出步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为 _______________，若反应生成1mol SO2，则反应中转移的电子数为___________mol。滤液1的主要成分为__________（写化学式）

（2）目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%，为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有_________________（答出两点）。

（3）步骤④调pH所用试剂为_____________ （写化学式）

（4）常温下滤液3的pH=4，Ksp[Fe(OH) 3]=4×10-38，则滤液3中c（Fe3+）=___________。

（5）步骤⑤操作为_______________________________________________________.。

（6）假设使用孔雀石矿石质量为m kg，步骤③酸浸的百分率为70%，经滤渣2所得铁红的质量为n kg，则：
①铁红的用途之一为________，

②孔雀石矿石中铁元素的含量为________。

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铜在自然界中常以多种形态存在，现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图：

（1）气体1的成分除H2O（g）外，还有CO2、SO2，写出步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为 _______________，若反应生成1mol SO2，则反应中转移的电子数为___________mol。滤液1的主要成分为__________（写化学式）

（2）目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%，为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有_________________（答出两点）。

（3）步骤④调pH所用试剂为_____________ （写化学式）

（4）常温下滤液3的pH=4，Ksp[Fe(OH) 3]=4×10-38，则滤液3中c（Fe3+）=___________。

（5）步骤⑤操作为_______________________________________________________.。

（6）假设使用孔雀石矿石质量为m kg，步骤③酸浸的百分率为70%，经滤渣2所得铁红的质量为n kg，则：
①铁红的用途之一为________，

②孔雀石矿石中铁元素的含量为________。

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铜在自然界中常以多种形态存在，现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图：

（1）气体1的成分除H2O（g）外，还有CO2、SO2，写出步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为 _______________，若反应生成1mol SO2，则反应中转移的电子数为___________mol。滤液1的主要成分为__________（写化学式）

（2）目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%，为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有_________________（答出两点）。

（3）步骤④调pH所用试剂为_____________ （写化学式）

（4）常温下滤液3的pH=4，Ksp[Fe(OH) 3]=4×10-38，则滤液3中c（Fe3+）=___________。

（5）步骤⑤操作为_______________________________________________________.。

（6）假设使用孔雀石矿石质量为m kg，步骤③酸浸的百分率为70%，经滤渣2所得铁红的质量为n kg，则：
①铁红的用途之一为________，

②孔雀石矿石中铁元素的含量为________。

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铜在自然界存在于多种矿石中，如黄铜矿(CuFeS₂)、辉铜矿(Cu₂S)、孔雀石(CuCO₃·Cu(OH)₂)等。

（1）黄铜矿(CuFeS₂)是制取铜及其化合物的主要原料之一，由黄铜矿冶炼铜的反应为：8 CuFeS₂+21O₂=8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16 SO₂

① 在反应产物中加入过量的盐酸溶解，其溶液中含有的阳离子为________。

② 上述冶炼过程产生大量的SO₂。某实验小组欲探究二氧化硫的化学性质，设计如下实验，请完成实验报告

（2）孔雀石在一定条件F能发生分解反应，其产物有如下转化关系。E为相对分子质量为44且能和新制的氢氧化铜在加热下反应的化合物

① D跟G反应的化学方程式为：________：

② B和F反应的化学方程式为：________．

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（14分）铜在自然界存在于多种矿石中．

（Ⅰ）以硅孔雀石（主要成分为CuSiO3•2H2O，含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质）为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：

已知：Fe3+、Cu2+和Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7．

（1）“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4发生反应的化学方程式　　　　　　　　 ．

（2）“溶浸”中，选取浓度为20% H2SO4为浸出剂，铜的浸出率与浸出时间的关系见图1．由图1可得，随着浸出时间的增长，　　　　　　 　　 (至少写一条变化规律)．

（3）“除杂”中，加入MnO2的作用是　　　　 　　　　 （用离子方程式表示）．“除杂”中需在搅拌下加入石灰乳以调节溶液的pH到3～4，沉淀部分杂质离子，分离得滤液．滤渣的主要成分为　　　　　　 ．

（Ⅱ）以黄铜矿（主要成分为CuFeS2）为原料炼制精铜的工艺流程如下：

黄铜矿精铜冰铜（Cu2S和FeS）粗铜精铜

（4）“还原”工艺中其中一个反应为：Cu2S+2Cu2O 6Cu+SO2↑，该反应的氧化剂是　　 ．

（5）粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，电解精炼铜时，阴极反应式为　　　　　　 ．完成图2中由粗铜电解得到精铜的示意图，并作相应标注．

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（12分）如下表所示为自然界中的多种铜矿石的主要成分：

请回答：

（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是　　　　　　 　　（填化学式）；

（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程包含反应：

2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比是　　　　 　；

（3）火法溶炼工艺生产铜的尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是　　　　　　　 　　；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中一种酸和一种盐的名称或化学式　　 　　 　、　 　 　。

（4）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是　　　　（填字母）。

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[化学一选修3:物质结构与性质](15分）

一水硫酸四氨合铜（II)(化学式为是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组以孔雀石（主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃,含少量Fe₂O₃和SO₂杂质）为原料制备该物质的流程如下：

请回答：

(1) 沉淀A的晶体中最小环上的原子个数为______，气体C分子中键和键的个数比为______

(2) 溶液D的溶质阴离子的空间构型为______，其中心原子的杂化轨道类型为______

(3) MgO的熔点高于CuO的原因为____________

(4) 画出一水硫酸四氨合铜（II)中配离子的配位键____________。

(5)湿法炼铜就是利用溶液D制得铜单质，铜单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示， 其晶胞如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。

①铜单质晶体中原子的堆积方式为____________，晶胞中Cu原子的配位数为______

②若Cu原子半径为acm，则Cu单质晶体的密度为______g/cm³(只列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N_A)。

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孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3（含少量FeO、Fe2O3、SiO2）。某小组同学在实验室以孔雀石为原料制备胆矾，并测定所得胆矾中结晶水的含量。实验步骤如下：

（提供试剂：NaOH溶液、 H2O2溶液、 CuO 、Na2CO3）

完成下列填空：

（1）孔雀石的主要成分与稀硫酸反应的离子方程式为________。

（2）按试剂加入顺序，w所代表的试剂依次为__________。沉淀B的成分为_______。

（3）a操作依次为：加热蒸发、_______、过滤、洗涤、__________。除烧杯、漏斗之外过滤还需要另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是_________。

（4）欲检验溶液A中Fe2+的试剂是___________（选填序号）。如果测定Fe2+的含量，需要用容量瓶配制某标准溶液，请简述配制中“定容”的操作：_____。

a NaOH（aq）　 b Na2CO3（aq）　 c 淀粉KI（aq）　　 d 酸性KMnO4（aq）

（5）在测定所得胆矾（CuSO4·xH2O）中结晶水x值的实验过程中，若测定结果的实验误差为1.5%，可能的原因是_______________。

a 加热温度过高 　　    　　　　　　　　　　 b 胆矾晶体的颗粒较大

c 加热后放在空气中冷却 　　　　　　　　 d 加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出

（6）该小组一位同学根据实验结果求出样品中孔雀石的质量分数为：，另一位同学不同意，其原因是___________。

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（16分）硅孔雀石是一种含铜的矿石，含铜形态为CuCO3•Cu(OH)2和CuSiO3•2H2O，同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：

（1）步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　 ；

用离子方程式表示双氧水的作用_______________________________________。

（2）步骤②调节溶液pH选用试剂不可以是__________________

a．CuO　　 　　　 b．Cu (OH)2　 　　　　 　 c．Cu2(OH)2CO3　 　　　　 　 d．CuSO4

（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

由上表可知当溶液pH=4时，可以完全除去的离子是______（填金属离子符号，后同），不能完全除去的离子是________。

（4）滤液B通过蒸发浓缩（设体积浓缩为原来的一半）、冷却结晶、洗涤可以得到CuSO4•5H2O晶体。某同学认为上述操作会有硫酸铝晶体析出。请你结合相关数据，通过计算对该同学的观点予以评价　　　　　 (填“正确”、“不正确”、或“无法判断”)

【已知常温下，Al2(SO4)3饱和溶液中c(Al3+)=2.25mol/L，Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34】

（5）测定硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）里结晶水的含量，实验步骤为：a．研磨；b．称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量；c．灼烧；d．干燥器中冷却；e．称量；f．重复c至e的操作，直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止；⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。

①步骤c用到的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、　　　　 、　　　　 。

②步骤f的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③如灼烧后在空气中冷却再称量，结晶水的测定结果会____(填“偏高”、“低”或“不变”)

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