（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，...

（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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以硅孔雀石[主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O， 含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]为原料制备CuCl2的工艺流程如下：

已知： SOCl2＋H2OSO2↑＋2HCl↑

（1） “酸浸”时盐酸与 CuCO3·Cu(OH)2 反应的化学方程式为 ________________。 为提高“酸浸”时铜元素的浸出率，可以采取的措施有：①适当提高盐酸浓度；②适当提高反应温度；③______________。

（2） “氧化”时发生反应的离子方程式为__________________。

（3） “滤渣 2”的主要成分为_______(填化学式)；“调pH”时，pH 不能过高，其原因是___________。

（4） “加热脱水”时， 加入 SOCl2的目的是_____________________________________。

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以硅孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]为原料制备CuCl2的工艺流程如下:

已知: SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑，下列说法不正确的是

A. “酸浸” 时应该用盐酸溶解硅孔雀石粉

B. “氧化”时发生反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-

C. “调pH”时，pH需控制在碱性区域，保证铁元素全部以Fe(OH)3形式除去

D. “加热脱水”时，加入SOCl2的目的是生成的HCl抑制CuCl2的水解

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以硅孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]为原料制备CuCl2的工艺流程如下:

已知: SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑，下列说法不正确的是

A. “酸浸” 时应该用盐酸溶解硅孔雀石粉

B. “氧化”时发生反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-

C. “调pH”时，pH需控制在碱性区域，保证铁元素全部以Fe(OH)3形式除去

D. “加热脱水”时，加入SOCl2的目的是生成的HCl抑制CuCl2的水解

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以硅孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]为原料制备CuCl2的工艺流程如下:

已知: SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑，下列说法不正确的是

A. “酸浸” 时应该用盐酸溶解硅孔雀石粉

B. “氧化”时发生反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-

C. “调pH”时，pH需控制在碱性区域，保证铁元素全部以Fe(OH)3形式除去

D. “加热脱水”时，加入SOCl2的目的是生成的HCl抑制CuCl2的水解

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以孔雀石（主要成分为CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O，含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质）为原料制备CuCl2的工艺流程如下：

SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑

（1）“酸浸”时盐酸与CuCO3·Cu(OH)2反应的化学方程式为　　　 　　　 　 。为提高“酸浸”时铜元素的浸出率，可以采取的措施有：①适当提高盐酸浓度；②适当提高反应温度；③　　　　 　　 　　 。

（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为　　　　　　 。

（3）“滤渣2”的主要成分为　　　　　　 （填化学式）；“调pH”时，pH不能过高，其原因是　　 　　 　　 。

（4）“加热脱水”时，加入SOCl2的目的是　　　　　　 。

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（15分）硅孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu（OH）2和CuSiO3•2H2O，还含有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：

部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表

请回答下列问题：

（1）滤渣B的主要成分是　　　　　　　　　　 （用化学式表示）；判断本实验能否调节溶液pH使杂质完全除去而不损失Cu2+，并简述理由　　　　　　　　　　 。

（2）用离子方程式表示加入绿色氧化剂A的作用　　　　　　　　 。

（3）可向滤液A中加入　　　　　　　 （填字母）调节PH以除去杂质

a．氨水　 　　　　 b．氧化铜 　　　　　 c．氢氧化钠　　　　 　 d．氢氧化铜

（4）从滤液B中提取胆矾的操作包括　　　　　　　　　　　　 、用乙醇洗涤、用滤纸吸干等。

（5）测定产品纯度和胆矾中结晶水数目

①沉淀法测定产品纯度

取一定质量的样品溶于蒸馏水，加入足量的BaCl2溶液和稀硝酸，过滤、洗涤、干燥、称重，实验结果发现测得的产品纯度偏高，可能的原因是　　　　　　 填字母）

a．产品失去部分结晶水 　　　　　　　　　 　 b．产品中混有CuCl2•2H2O

c．产品中混有Al2（SO4）3•12H2O　 　　 　 　 d．产品中混有Na2SO4

②差量法测得结晶水数目

取ag样品盛装在干燥的坩锅里，灼烧至结晶水全部失去，称得无水硫酸铜的质量b g，则胆矾（CuSO4•nH2O）中n值的表达式为　　　　　　　　 。

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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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(12分)硅孔雀石是一种含铜矿石，含铜形态为CuCO3、Cu(OH)2和CuSiO3∙2H2O，同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、A12O3等杂质。以其为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图所示：

（1）步骤1中先加入足量稀硫酸，再加人双氧水。则双氧水参与该反应的离子方程式是_________________。

（2）步骤②调节溶液pH，可以选用的试剂是________。(填字母编号)

A．A12O3　　 B．CuO　　 C．CuCO3·Cu(OH)2

（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

则滤液B中含有的阳离子是__________________________。

（4）将滤液B通过_______、________、过滤等操作可得到硫酸铜晶体。

（5）硫酸铜也可用硫化铜和氧气在高温、催化剂条件下化合制得，该反应的化学方程式是______________。取384g CuS在一定条件下和氧气完全反应，若发生2CuS+3O2=2CuO+2SO2和4CuS+5O2=2Cu2O+4SO2两个反应，在所得固体中Cu和O的物质的量之比n(Cu)：n(O)=4：a，此时消耗空气的物质的量为bmol。则a=__________。（氧气占空气体积的五分之一）

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

（1）完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O反应的化学方程式：

CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4 +_______+H2O；双氧水的作用是____　　　　　　　　　 。

（2）步骤②调节溶液pH，可以选用的试剂是______。

A． CuO　　　　　 B．Fe2O3　　　　 C．Al2O3　　　　　　　　 D．Cu(OH)2

（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

步骤②中，调节pH=4时，所得滤渣B的成分的化学式为　　　　 ，滤液B中除Cu2+外, 还含有的金属阳离子是　　　　　 。

（4）将滤液B通过　　　　　　 、　　　　　 ，过滤等操作可得到硫酸铜晶体。

（5）测定硫酸铜晶体结晶水的含量时，应将其放入______中灼烧。加热失水后，若在空气中冷却称量，测定结果____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

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