Question

【題目】黃銅灰渣（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3）生產硝酸銅溶液的流程如下：

【資料】：Ⅰ．硝酸受熱易分解，且硝酸具有揮發性；

Ⅱ．Cu(NO3)2溶液在溫度較高時，易變質；

Ⅲ．Cu(NO3)2·3H2O晶體加熱到170℃分解。

（1）實驗室過濾時所用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和_______，玻璃棒的作用為_______；

（2）浸取時將黃銅廢渣粉碎的目的是________，寫出浸取時FeO和稀硫酸反應的化學方程式為________；

（3）過濾I所得濾渣的成分是___（填化學式）；

（4）反應II的發生的化學反應為：3 Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2X+4H2O，則X為______。反應II應控制溫度不能過高也不能過低的原因是________；

（5）已知Cu(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O的溶解度隨溫度的變化如右圖所示。則由Cu(NO3)2溶液獲取Cu(NO3)2·3H2O晶體的方法是：蒸發濃縮、____、____、洗滌、低溫干燥。若得到的晶體中含有Cu(NO3)2·6H2O，則產品中銅元素的質量分數_____（填“偏大”“不變”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】 漏斗 引流 增大反應物接觸面積，使反應物更充分、更迅速，提高原料的利用率 FeO+H2SO4=Fe SO4+H2O Cu NO 溫度過高，硝酸會揮發、分解，溫度太低，反應速率太慢 冷卻到30℃ 趁熱過濾 偏小

【解析】（1）根據過濾操作需要用到的儀器分析解答；（2）根據將黃銅廢渣粉碎的目的是增大反應物接觸面積分析解答；根據氧化亞鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和水解答；（3）根據銅不溶于水也不與稀硫酸反應解答；（4）根據質量守恒定律分析解答；根據溫度過高，硝酸會揮發、分解，溫度太低，反應速率太慢解答；（5）根據30℃以上結晶析出的主要為Cu(NO3)23H2O分析解答；根據結晶水增多分析解答。（1）實驗室過濾時所用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗，玻璃棒的作用為引流；（2）浸取時將黃銅廢渣粉碎的目的是增大反應物接觸面積，使反應物更充分、更迅速，提高原料的利用率；氧化亞鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和水，反應的化學方程式為FeO+H2SO4=Fe SO4+H2O；（3）由于銅不溶于水也不與稀硫酸反應，所以過濾I所得濾渣的成分是Cu；（4）反應前后Cu、H、N、O原子的個數分別為3、8、8、24，3、8、6、22，故反應前后相差2個氮原子和2個氧原子，又x前面的計量數為2，故x中含1個氮原子和1個氧原子，因此x的化學式為NO；反應II應控制溫度不能過高也不能過低的原因是溫度過高，硝酸會揮發、分解，溫度太低，反應速率太慢；（5）由圖可知30℃以上結晶析出的主要為Cu(NO3)23H2O；所以則由Cu(NO3)2溶液獲取Cu(NO3)2·3H2O晶體的方法是：蒸發濃縮、冷卻到30℃、趁熱過濾、洗滌、低溫干燥；若得到的晶體中含有Cu(NO3)26H2O，由于Cu(NO3)26H2O相比Cu(NO3)23H2O結晶水有所增加，故產品中銅元素的質量分數偏小。