[题目]氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料.某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2.Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀7.52.74.8完全沉淀9.03.76.4(1)炉气中的有害气体成分是 .Cu2S与O2反应时.氧化剂与还原剂的物质的量之� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下：

常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：

	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Cu(OH)2
开始沉淀	7.5	2.7	4.8
完全沉淀	9.0	3.7	6.4

(1)炉气中的有害气体成分是__________(填化学式)，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

(2)若试剂X是H2O2溶液，则“氧化”反应的离子方程式为____________________，并写出H2O2的电子式：__________；当试剂X是__________时，更有利于降低生产成本。

(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是__________。

(4)操作X包括__________、洗涤、烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是_________。

(5)以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，写出阳极上生成Cu2O的电极反应式：____________________________________。

【答案】SO2 2∶1 2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O 空气或氧气 3.7≤pH＜4.8 过滤防止Cu2O被空气中氧气氧化 2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O

【解析】

硫化铜矿石（含CuFeS2、Cu2S等）预处理后与氧气焙烧：2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO、Cu2S+2O22CuO+SO2，部分FeO被氧化为Fe2O3，得到相应的金属氧化物和二氧化硫气体，加入稀硫酸溶解金属氧化物，得到含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的酸性溶液，加入试剂X将Fe2+氧化为Fe3+，加入试剂Y调节pH=3.7～4.8，沉淀Fe3+，过滤，将滤液用KOH、N2H4还原，反应为：4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O，过滤，洗涤、隔绝空气烘干，制得Cu2O。

（1）根据流程可知，矿石与氧气得到金属氧化物和SO2；Cu2S与O2发生反应Cu2S＋2O22CuO＋SO2，氧化剂为氧气，还原剂为Cu2S，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1；故答案为：SO2；2∶1；

（2）若试剂X是H2O2溶液，将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子反应方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；H2O2的电子式为；在酸性条件下，氧气也可将Fe2＋氧化为Fe3＋，而氧气或空气价格远低于过氧化氢，故可用氧气或空气替代；故答案为：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；；氧气或空气

（3）加入试剂Y的目的是调节pH完全沉淀Fe3＋，但不沉淀Cu2＋，根据表中数据可知，pH的调控范围为3.7≤pH＜4.8；故答案为：3.7≤pH＜4.8；

（4）操作X为过滤，滤渣经洗涤、烘干，制得Cu2O；因为Cu2O具有较强的还原性，在加热条件下易被空气氧化，故烘干过程要隔绝空气；故答案为：过滤；防止Cu2O被空气中氧气氧化；

（5）铜作阳极，石墨作阴极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，阳极发生氧化反应，其电极反应式为2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O；故答案为：2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O。

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