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某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石（SiO2）,现采用酸浸法从矿石中提取铜，其流程图如下： 已知： ①当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；②反萃取后的水层是硫酸铜溶液，Cu2+浓度约为50g/L。回答下列问题： （1）矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为：Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O；请写出该过程中发生的另一个氧化还原反应的离子方程式：                    。 （2）写出用惰性电极电解水层的电解总反应方程式：                   。 （3）循环中反萃取剂B的主要成分是                   。 （4）某铜矿石样品中，若仅含氧化亚铜、三氧化二铁和脉石三种物质。取该矿石样品200.0g，用100mL1.0mol?L—1H2SO4溶液浸取后，还需加入10mL 1.0mol?L—1 Fe2(SO4)3溶液才能使铜全部浸出，浸取液经充分电解后可得到 6.4gCu。求铜矿石样品中氧化亚铜和氧化铁的质量分数？

参考解答

420***137

2025-06-17 06:30:00

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（12分）（1）Cu+2Fe3+＝2Fe2++ Cu2+（2分） （2）2CuSO4 + 2H2O O2↑+ 2Cu + 2H2SO4（2分） （3）H2SO4（2分） （4）Cu2O：3.6% （3分） Fe2O3：3.2%（3分）

试题分析：（1）氧化铜、三氧化二铁均可以和强酸发生反应生成盐和水，CuO+2H+＝Cu2++H2O、Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O。而金属铜和三价铁之间可以发生氧化还原反应，即Cu+2Fe3+＝2Fe2++Cu2+。 （2）惰性电极电解硫酸铜的化学方程式是2CuSO4 + 2H2O O2↑+ 2Cu + 2H2SO4。 （3）由于硫酸铜易溶在无机溶剂中，所以循环中反萃取剂B的主要成分是稀硫酸。 （4）电解后生成的铜的质量是6.4g，物质的量是0.1mol，则根据原子守恒可知氧化亚铜的物质的量是0.05mol，所以铜矿石样品中氧化亚铜质量分数是； 根据方程式Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O，反应中生成的铜是0.05mol。则根据Cu+2Fe3+＝2Fe2++ Cu2+可知与铜反应的硫酸铁是0.05mol，其中有0.01L×1.0mol/L＝0.01mol硫酸铁是另外加入的，则氧化铁和稀硫酸反应生成的硫酸铁是0.04mol，则氧化铁的物质的量是0.04mol，所以氧化铁的质量分数是。 点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，难易适中，侧重对学生基础知识的巩固与训练，同时也注重对学生答题能力的培养和方法指导，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。该类试题是一类综合性较强的试题，如元素及化合物性质和社会生活，环境保护，化学计算等知识。它不仅可考察学生对化学知识的理解程度，更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。

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