Question

【题目】孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2某同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下:

回答下列问题:

（1）将孔雀石粉碎的目的是_________,加入过量稀硫酸,可观察到的现象是_________

（2）操作a的名称是________,在滤液中加入过量铁粉发生的反应有_______________(用离子方程式表示)

（3）A的化学式为_________,在悬浊液中加入A的目的是___________

（4）从滤液中获得铜的另外一种方案是:2CuSO4+ 2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4现有111 kgCuCO3·Cu(OH)2，通过这种方案理论上可以制取_________kg铜

（5）请你根据提供的试剂,设计由孔雀石冶炼铜的另外一种方案(请用简洁的文字说明)__________(可供选择试剂:铁粉稀硫酸)

Answer 1

【答案】 增大接触面积、加快反应速率(或提高原料浸出率等) 固体溶解，生成蓝色溶液和无色气体 过滤 Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑ H2SO4 除去未反应的Fe 64kg 先将孔雀石加热分解生成CuO，再用铁屑和稀硫酸反应产生的氢气在加热条件下还原氧化铜(其它合理答案即可)

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）粉碎孔雀石的目的是增大孔雀石与硫酸的接触面积，加快反应速率或提高原料浸出率；加入过量的稀硫酸发生：CuCO3＋H2SO4=CuSO4＋CO2↑＋H2O、Cu(OH)2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，现象是 固体溶解，生成蓝色溶液和无色气体；（2）操作a后是滤液，因此操作a的名称为过滤；根据上述分析，滤液中含有溶质为CuSO4和过量的硫酸，加入过量的铁粉，因为Cu2＋的氧化性强于H＋，发生反应的先后顺序有Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；（3）因为加入过量的铁粉，因此得到的时铜和铁混合物，利用铁与稀硫酸或盐酸反应，而铜不与稀硫酸或盐酸反应，因此A溶液为稀硫酸，化学式为H2SO4，目的是除去过量的铁粉；（4）111kgCuCO3·Cu(OH)2中Cu的物质的量为111×103×2/(124＋98)mol=1000mol，根据铜元素守恒，最后得到Cu的质量为1000×64g=64000g，合64kg；（5）利用CuCO3和Cu(OH)2受热易分解成CuO，然后用H2还原CuO，操作是：先将孔雀石加热分解生成CuO，再用铁屑和稀硫酸反应产生的氢气在加热条件下还原氧化铜。