Question

某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu₂O和SiO₂等。利用该固体废渣制取Cu (NO₃)₂的部分工艺流程如图所示：

（1）Cu₂O与稀硝酸反应的离子方程式为               。

（2）酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是             ，若保持反应温度为70℃，欲加快反应速率可采取的措施为                   （写出一种即可）。

（3）过滤后所得废渣的主要成分的化学式为                            。

（4） Cu(NO₃)₂晶体受热易分解成CuO，同时产生NO₂和O₂，该反应的化学方程式为           。

Answer

（1）3Cu2O +14 H + + 2NO3－= 6Cu2++2NO↑+7H2O

（2）防止温度过高HNO3分解（或者挥发）（1分） 搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度（其它合理答案也对）（1分）

（3）SiO2（1分）

（4）2Cu(NO3)22CuO + 4NO2↑+ O2↑

【解析】

试题分析：（1）Cu2O中铜元素的化合价为+1价，具有还原性，能与硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO和水，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，反应的离子方程式为3Cu2O +14 H + + 2NO3－= 6Cu2++2NO↑+7H2O。

（2）为了防止温度过高HNO3分解，所以酸溶时，反应温度不宜超过70℃；根据影响化学反应速率的因素，若保持反应温度为70℃，欲加快反应速率可采取的措施为搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度。

（3）Cu、CuO、Cu2O和SiO2这四种物质，只有SiO2和硝酸不反应，所以过滤后所得废渣的主要成分是二氧化硅，化学式为SiO2。

（4）Cu（NO3)2晶体受热易分解成CuO，同时产生NO2和O2，则该反应的化学方程式为2Cu(NO3)22CuO + 4NO2↑+ O2↑。

【考点定位】本题主要是考查硝酸铜制备的工艺流程分析

【名师点晴】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。解决本类题目的基本方法和步骤为：（1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品。（2）然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。（3）分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。