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    某化学兴趣小组利用由Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2组成的混合物，模拟工业上提取铜的工艺，设计如下图所示的简单操作流程：

    提示：Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+．
    （1）若固体B的成分为混合物，则其成分的化学式为
    SiO2和Cu
    SiO2和Cu
    ．此时，滤液A中铁元素的存在形式为
    Fe2+
    Fe2+
    （填写离子符号），检验试剂是
    KSCN溶液和新制氯水
    KSCN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铁轨．则该反应的化学方程式为
    2Al+Fe2O3
     高温 
    .
     
    Al2O3+2Fe
    2Al+Fe2O3
     高温 
    .
     
    Al2O3+2Fe
    ．
    （3）检验粗铜中含有金属E单质的试剂是
    NaOH溶液
    NaOH溶液
    ，典型现象是
    有无色气泡冒出
    有无色气泡冒出
    ，反应的离子方程式为
    2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
    2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
    ．
    （4）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是
    D
    D
    ．
    A．电解时以精铜作阳极
    B．电解时阴极发生氧化反应
    C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu-2e-═Cu2+
    D．电解后，电解液中Cu2+浓度减小．
    分析：Cu2O与盐酸反应生成Cu和Cu2+，SiO2与盐酸不反应，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3+，与Cu反应生成Fe2+，固体B为SiO2和Cu，滤液A中含有Cu2+、Fe2+、Al3+，加入足量的NaOH溶液，滤液C中含有AlO2-，金属E为Al，固体D为Cu（OH）2和Fe（OH）3的混合物，在空气中灼烧，F为CuO和Fe2O3的混合物，粗铜为Cu、Ai和Fe的混合物，经过电解可的纯铜，以此解答该题．
    解答：解：Cu2O与盐酸反应生成Cu和Cu2+，SiO2与盐酸不反应，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3+，与Cu反应生成Fe2+，固体B为SiO2和Cu，滤液A中含有Cu2+、Fe2+、Al3+，加入足量的NaOH溶液，滤液C中含有AlO2-，金属E为Al，固体D为Cu（OH）2和Fe（OH）3的混合物，在空气中灼烧，F为CuO和Fe2O3的混合物，粗铜为Cu、Ai和Fe的混合物，经过电解可的纯铜，
    （1）由以上分析可知固体B的成分为SiO2和Cu，滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+，检验时，可先加入KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水，溶液变红色可证明，
    故答案为：SiO2和Cu；Fe2+；KSCN溶液和新制氯水；
    （2）E为Al，F为CuO和Fe2O3的混合物，发生2Al+Fe2O3
     高温 
    .
     
    Al2O3+2Fe，可用于焊接铁轨，
    故答案为：2Al+Fe2O3
     高温 
    .
     
    Al2O3+2Fe；
    （3）可用NaOH溶液检验检验粗铜中含有金属Al，发生2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，现象是有气泡生成，
    故答案为：NaOH溶液；有无色气泡冒出；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
    （4）A．电解时以粗铜作阳极，故A错误；
    B．电解时阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，故B错误；
    C．粗铜连接电源正极，纯铜连接电源负极，其电极反应是Cu2++2e-═Cu，故C错误；
    D．电解后，由于阳极为粗铜，溶液中含有Fe2+、Al3+，而阴极只生成Cu，则电解液中Cu2+浓度减小，故D正确．
    故答案为：D．
    点评：本题考查考查物质的制备以及分离和提纯等知识，侧重于考查学生综合运用化学知识的能力，为高考常见题型，难度中等．
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    民族中学某化学兴趣小组利用铁锈（Fe2O3）做了系列实验，物质间关系图如下．根据所学知识回答相关问题：

    （1）写出A、B、C三种物质的名称：A
    氯化铁溶液
    氯化铁溶液
          B
    氢氧化铁胶体
    氢氧化铁胶体
           C
    氢氧化铁沉淀
    氢氧化铁沉淀

    （2）写出由A滴入沸水中制备B的离子方程式：
    Fe3++3H2O
      △  
    .
     
    Fe（OH）3（胶体）+3H+
    Fe3++3H2O
      △  
    .
     
    Fe（OH）3（胶体）+3H+
    ；
    （3）兴趣小组讨论了多种使B转换为C的方法，请写出你认为可行的一种方法：
    加热或剧烈搅拌或加不与Fe（OH）3反应的强电解质（写一种即可）
    加热或剧烈搅拌或加不与Fe（OH）3反应的强电解质（写一种即可）
    ；
    （4）下列说法正确的有（填序号）：
    ③⑤
    ③⑤
    ．
    ①B转换为C的过程发生了化学反应
    ②由A制备B时，加热越久越好
    ③物质B具有丁达尔效应
    ④把B、C的混合物过滤，滤液无色透明
    ⑤整个系列反应，都不涉及氧化还原反应．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用．
    （1）测得某废腐蚀液中含CuCl2  1.5mol?L-1、FeCl23.0  mol?L-1、FeCl3  1.0mol?L-1、HCl3.0mol?L-1．取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验：

    回答下列问题：
    ①废腐蚀液中加入过量铁粉后，发生反应的离子方程式为
    2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2H++Fe=Fe2++H2↑
    2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2H++Fe=Fe2++H2↑
    ；
    ②检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是
    取少量废腐蚀液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+
    取少量废腐蚀液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+
    ；
    在上述流程中，“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、
    漏斗
    漏斗
    ．
    ③由滤渣得到纯铜，除杂所需试剂是
    盐酸
    盐酸
    ．
    （2）某化学兴趣小组利用如图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液．

    ①实验开始前，某同学对实验装置进行了气密性检查，方法是
    关闭分液漏斗活塞，将导管插入水中，用手捂热烧瓶，导管口有气泡冒出，松开手导管内出现一段水柱，证明气密性良好
    关闭分液漏斗活塞，将导管插入水中，用手捂热烧瓶，导管口有气泡冒出，松开手导管内出现一段水柱，证明气密性良好
    ．
    ②浓盐酸与二氧化锰反应的化学方程式为
    MnO2+4HCl（浓）
      △  
    .
     
    　MnCl2+Cl2↑+2H2O
    MnO2+4HCl（浓）
      △  
    .
     
    　MnCl2+Cl2↑+2H2O
    ；
    烧杯中NaOH溶液的作用是
    吸收多余氯气，防止尾气处理
    吸收多余氯气，防止尾气处理
    ．
    ③参考（1）中数据，按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于
    39.2
    39.2
    g，需通入Cl2的物质的量应不少于
    0.75
    0.75
    mol．

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年山东省潍坊市高三上学期期末考试化学试卷 题型：实验题

    (16分)印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用。

        (1)测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol·L-1、FeCl23.O mol·L-1、FeCl3 1.0 mol·L-1、HCl3.0 mol·L-1。取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验：

    回答下列问题：

    ①       废腐蚀液中加入过量铁粉后，发生反应的离子方程式为                    。

    ② 检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是                              ；

    在上述流程中，“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、      。

    ③由滤渣得到纯铜，除杂所需试剂是         。

    (2)某化学兴趣小组利用下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。

       ①实验开始前，某同学对实验装置进行了气密性检查，方法是                   。

    ②浓盐酸与二氧化锰反应的化学方程式为                                     ；

    烧杯中NaOH溶液的作用是                                 。

       ③参考(1)中数据，按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于        g，

    需通入Cl2的物质的量应不少于      mol.

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    某化学兴趣小组利用由Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2组成的混合物，模拟工业上提取铜的工艺，设计如下图所示的简单操作流程：

    提示：Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+．
    （1）若固体B的成分为混合物，则其成分的化学式为______．此时，滤液A中铁元素的存在形式为______（填写离子符号），检验试剂是______．
    （2）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接铁轨．则该反应的化学方程式为______．
    （3）检验粗铜中含有金属E单质的试剂是______，典型现象是______，反应的离子方程式为______．
    （4）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是______．
    A．电解时以精铜作阳极
    B．电解时阴极发生氧化反应
    C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu-2e-═Cu2+
    D．电解后，电解液中Cu2+浓度减小．

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