Question

氧化铜矿石含有CuO和Cu₂(OH) ₂CO₃，还含有Fe₂O₃、FeO和SiO₂等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某厂生产硫酸铜和硫酸亚铁流程如下：

（1）氧化铜矿石粉碎的目的是        。氧化时加入的KMnO₄的作用是       。

（2）写出“酸浸”中Cu₂(OH) ₂CO₃发生反应的化学方程式                  。

（3）“中和/过滤”中加入CaCO₃的目的是                                 。

（4）流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、           。

（5）加入铁屑的作用是               、                。

（6）下表为硫酸铜晶体“烘干粉碎”的试验结果。

表中m为CuSO₄·5H₂O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水个数。据此可确定由CuSO₄·5H₂O脱水得流程所示产品适宜工艺条件分别为           （指出条件的温度和时间）。

Answer

（1）增大接触面积 (或加快化学反应速率)；使Fe2+转化为Fe3+；

（2）Cu2(OH) 2CO3＋H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2↑；

（3）适当降低溶液的酸性，使Fe3+水解成沉淀而除出；

（4）玻璃棒、漏斗；

（5）使母液中Fe3+转化为Fe2+， 除去Cu2+，提高硫酸亚铁晶体的纯度；（6）160℃、3h。

【解析】

试题分析：（1）根据影响化学反应速率的因素，粉碎矿石的目的是增大反应接触面积，加快反应速率；根据杂质的成分，加入高锰酸钾溶液的作用是把Fe2＋氧化成Fe3＋，便于除去杂质；(2)碱式碳酸铜可以看作是Cu(OH)2·CuCO3，因此反应的方程式为：Cu2(OH) 2CO3＋H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2↑；（3）加入CaCO3的目的是调节pH，使Fe3＋全部转化成Fe(OH)3，而除去；(4)过滤所使用的玻璃仪器是玻璃棒、漏斗、烧杯；(5)根据流程图，滤液中含有Fe3＋和少量的Cu2＋，实验目的是制备FeSO4·3H2O，因此加入铁屑的作用是：使母液中Fe3+转化为Fe2+， 除去Cu2+，提高硫酸亚铁晶体的纯度；（6）根据实验目的制备CuSO4·H2O，对应的数值为3h和160℃。

考点：考查化学工艺流程，涉及化学反应原理、实验基本操作、元素及其化合物的性质等知识。