Question

(15分)某铜矿石的成分中含有Cu₂O，还含有少量的Al₂O₃、Fe₂0₃和Si0₂。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程示意图如下：

已知：CuO₂＋2H^＋＝Cu＋Cu^2＋＋H₂O

（1）滤液A中铁元素的存在形式为       (填离子符号)，生成该离子的离子方程式为            ，检验滤液A中存在该离子的试剂为           (填试剂名称)。

（2）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为            。

（3）常温下．等pH的NaAlO₂和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH^一)前者为后者的10⁸倍，则两种溶液的pH=                         。

（4）将Na₂CO₃溶液滴入到一定量的CuCl₂溶液中，除得到蓝色沉淀，还有无色无味气体放出，写出相应的离子方程式：                            。

（5）①粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解精炼过程中，c为粗铜板，则a端应连接电源的      (填“正”或“负”)极，若粗铜中含有Au、Ag、Fe杂质，则电解过程中c电极上发生反应的方程式有        、        。

②可用酸性高锰酸钾溶液滴定法测定反应后电解液中铁元素的含量。滴定时不能用碱式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液的原因是       、滴定中发生反应的离子方程式为                    ，  滴定时．锥形瓶中的溶液接触空气，则测得铁元素的含量会       (填“偏高”或“偏低”)。

Answer

（1）Fe2+(1分) Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+(1分) 硫氰化钾溶液和新制氯水(1分)

（2）2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 (1分) （3）1l(1分)（4）Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2+CO2↑(2分)

（5）①正(1分) Fe-2e—=Fe2+(1分) Cu-2e—=Cu2+(1分)

②酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管上的橡胶管(或易使橡胶管老化)，所以不能用碱式滴定管盛高锰酸钾溶液(2分) 5Fe2++MnO42-+8H+＝5Fe2++Mn2++4H2O(2分)偏低(1分)

【解析】

试题分析：（1）氧化亚铜与盐酸反应生成氯化铜、铜和水。氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水。铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，因此滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+，生成该离子的离子方程式为Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+。亚铁离子具有还原性，能被氧化为铁离子，铁离子能与KSCN反应显红色，所以检验滤液A中存在该离子的试剂为硫氰化钾溶液和新制氯水。

（2）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应是铝热反应，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。

（3）常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH一)前者为后者的108倍，偏铝酸钠水解，促进水的电离，氢氧化钠是碱，抑制水的电离。如果偏铝酸钠溶液的pH是x，则溶液中由水电离出的c(OH一)＝10x—14mol/L，而氢氧化钠溶液中由水电离出的c(OH一)＝10—x mol/L，则，解答x＝11，所以两种溶液的pH＝11。

（4）将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，除得到蓝色沉淀，还有无色无味气体放出，蓝色沉淀是氢氧化铜，无色无味的气体是CO2，这说明碳酸根与铜离子水解相互促进，所以相应的离子方程式为Cu2++CO32-+H2O＝Cu(OH)2+CO2↑。

（5）①在粗铜的电解精炼过程中，c为粗铜板，粗铜作阳极，则a端应连接电源的正极。若粗铜中含有Au、Ag、Fe杂质，则电解过程中铁和铜放电，金和银变为阳极泥，所以c电极上发生反应的方程式有Fe-2e—=Fe2+、Cu-2e—=Cu2+。

②由于酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管上的橡胶管(或易使橡胶管老化)，所以不能用碱式滴定管盛高锰酸钾溶液。高锰酸钾氧化亚铁离子，则滴定中发生反应的离子方程式为5Fe2+＋MnO42-＋8H+＝5Fe2+＋Mn2+＋4H2O。滴定时锥形瓶中的溶液接触空气，则空气中的氧气能把亚铁离子氧化为铁离子，导致消耗高锰酸钾溶液的体积减少，所以测得铁元素的含量会偏低。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用