Question

現(xiàn)代社會中銅在不同領域有廣泛的應用．某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石（SiO₂），現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如圖．其中銅的萃�。ㄣ~從水層進入有機層的過程）和反萃�。ㄣ~從有機層進入水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段．

已知：反萃取后的水層2是硫酸銅溶液．回答下列問題：
（1）礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生多步反應，除了發(fā)生Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O和Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O反應外，其它反應的離子方程式為

 

、

 

．
（2）“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽，若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層1暴露在空氣中發(fā)生反應的離子方程式

 

．
（3）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應的電極反應式

 

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（4）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分的化學式是

 

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（5）黃銅礦（主要成分CuFeS₂）是提取銅的主要原料，可采用火法溶煉工藝生產(chǎn)銅，該工藝的中間過程會發(fā)生反應：Cu₂S+2Cu₂O═6Cu+SO₂↑．該反應中被氧化的與被還原的元素的質量之比為

 

．

Answer 1

考點：金屬冶煉的一般原理

專題：元素及其化合物

分析：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強酸發(fā)生反應生成鹽和水，金屬銅和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應；
（2）一定條件下，硫酸亞鐵經(jīng)常以FeSO₄?7H₂O的形式存在，亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子；
（3）電解硫酸銅時，陽極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應；
（4）根據(jù)循環(huán)圖找出循環(huán)Ⅲ的反萃取劑；
（5）依據(jù)Cu₂S+2Cu₂O═6Cu+SO₂↑，反應中元素化合價變化分析判斷，元素化合價降低的物質做氧化劑被還原，元素化合價升高的物質做還原劑被氧化，根據(jù)得失電子守恒解答．

解答： 解：（1）氧化銅、三氧化二鐵均可以和強酸發(fā)生反應生成鹽和水，CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，金屬銅和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應，即Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案為：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O；Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的晶體FeSO₄?7H₂O，暴露在空氣中一段時間后，可被氧氣氧化，4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；
（3）電解硫酸銅時，陽極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應，即4OH^--2e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--2e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是硫酸，故答案為：H₂SO₄；
（5）2Cu₂O+Cu₂S

高溫  .

6Cu+SO₂↑，反應中銅元素化合價呈+1價降低到0價被還原，6個銅原子得到6個電子，硫元素化合價呈-2價變化為+4價被氧化，1個硫原子失去6個電子，所以被氧化的與被還原的元素的質量之比為1×32：6×64=1：12，
故答案為：1：12．

點評：本題考查了銅及其化合物的性質，金屬活動性強弱比較、物質的分離和提純、氧化還原反應的計算，涉及的方程式比較多，難度中等，需要認真分析、提取題中的信息．