Question

【题目】黄铜灰渣（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3）生产硝酸铜溶液的流程如下：

【资料】：Ⅰ．硝酸受热易分解，且硝酸具有挥发性；

Ⅱ．Cu(NO3)2溶液在温度较高时，易变质；

Ⅲ．Cu(NO3)2·3H2O晶体加热到170℃分解。

（1）实验室过滤时所用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和_______，玻璃棒的作用为_______；

（2）浸取时将黄铜废渣粉碎的目的是________，写出浸取时FeO和稀硫酸反应的化学方程式为________；

（3）过滤I所得滤渣的成分是___（填化学式）；

（4）反应II的发生的化学反应为：3 Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2X+4H2O，则X为______。反应II应控制温度不能过高也不能过低的原因是________；

（5）已知Cu(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O的溶解度随温度的变化如右图所示。则由Cu(NO3)2溶液获取Cu(NO3)2·3H2O晶体的方法是：蒸发浓缩、____、____、洗涤、低温干燥。若得到的晶体中含有Cu(NO3)2·6H2O，则产品中铜元素的质量分数_____（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】 漏斗 引流 增大反应物接触面积，使反应物更充分、更迅速，提高原料的利用率 FeO+H2SO4=Fe SO4+H2O Cu NO 温度过高，硝酸会挥发、分解，温度太低，反应速率太慢 冷却到30℃ 趁热过滤 偏小

【解析】（1）根据过滤操作需要用到的仪器分析解答；（2）根据将黄铜废渣粉碎的目的是增大反应物接触面积分析解答；根据氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水解答；（3）根据铜不溶于水也不与稀硫酸反应解答；（4）根据质量守恒定律分析解答；根据温度过高，硝酸会挥发、分解，温度太低，反应速率太慢解答；（5）根据30℃以上结晶析出的主要为Cu(NO3)23H2O分析解答；根据结晶水增多分析解答。（1）实验室过滤时所用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗，玻璃棒的作用为引流；（2）浸取时将黄铜废渣粉碎的目的是增大反应物接触面积，使反应物更充分、更迅速，提高原料的利用率；氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水，反应的化学方程式为FeO+H2SO4=Fe SO4+H2O；（3）由于铜不溶于水也不与稀硫酸反应，所以过滤I所得滤渣的成分是Cu；（4）反应前后Cu、H、N、O原子的个数分别为3、8、8、24，3、8、6、22，故反应前后相差2个氮原子和2个氧原子，又x前面的计量数为2，故x中含1个氮原子和1个氧原子，因此x的化学式为NO；反应II应控制温度不能过高也不能过低的原因是温度过高，硝酸会挥发、分解，温度太低，反应速率太慢；（5）由图可知30℃以上结晶析出的主要为Cu(NO3)23H2O；所以则由Cu(NO3)2溶液获取Cu(NO3)2·3H2O晶体的方法是：蒸发浓缩、冷却到30℃、趁热过滤、洗涤、低温干燥；若得到的晶体中含有Cu(NO3)26H2O，由于Cu(NO3)26H2O相比Cu(NO3)23H2O结晶水有所增加，故产品中铜元素的质量分数偏小。