辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示：（已知：硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。）

1. 辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu₂S)及少量脉石(SiO₂)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示：（已知：硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。）

(1) 写出“浸取”过程中Cu₂S溶解时发生反应的离子方程式：。

(2) “回收S”过程中温度控制在50~60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是。

(3) 气体NO_x与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为。向“滤液M”中加入(或通入)(填字母)，可得到另一种可循环利用的物质。 a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾

(4) “保温除铁”过程中，加入CuO的目的是；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，加入HNO₃调节溶液的pH，其理由是。

(5) 洗涤硝酸铜晶体的洗涤剂可以使用下列物质中的。

a.酒精 b.热水 c.饱和硝酸铜溶液

【考点】

物质的分离与提纯;

【答案】

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实验探究题普通

1. 苯胺是一种无色油状液体，主要用于制造染料、药物和树脂等。利用水蒸气蒸馏法分离提纯粗苯胺(杂质为难以气化的物质)的装置如图所示。

实验操作：将粗苯胺加入仪器B中，向仪器A中加水，打开F，加热仪器A使水沸腾。同时对仪器B进行预热，关闭F，让水蒸气导入蒸馏装置，通入冷凝水，开始蒸馏。

回答下列问题：

(1) 仪器C的名称是；仪器E的作用是。

(2) 如果加热A一段时间后发现漏加沸石，应该采用的补救操作是。

(3) 水蒸气冷凝放热较多，为了提高冷凝效果可采取的措施是。

(4) 蒸馏至时可停止蒸馏。

(5) 将D中苯胺分离出来，需要用到的玻璃仪器有。

(6) 已知混合物的蒸气总压等于外界大气压时，混合物开始沸腾。混合气体的总压等于各气体的分压之和，各气体的分压之比等于它们的物质的量之比。苯胺与水共沸时，苯胺的分压为5.6kPa，水蒸气的分压为95.7kPa，理论上每蒸出1g水同时蒸出苯胺的质量为g(计算结果保留2位有效数字)；苯胺微溶于水，使水的蒸气压降低，则实际蒸出苯胺的质量(“偏大”“偏小”或“不变”)。

实验探究题普通

2. “稀土之父”徐光宪对稀土萃取分离做出了巨大贡献。稀土是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料。钪(Sc)是稀土金属之一，下图是制备Sc的工艺流程。

已知：xNH₄Cl·yScF₃·_Zh₂O是ScF₃与氯化物形成的复盐沉淀，在强酸中部分溶解。“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。

据此回答：

(1) 在空气中焙烧Sc₂(C₂O₄)₃ ，只生成一种碳氧化物的化学方程式为。

(2) 图1是含Sc元素的离子与F^-浓度和pH的关系。用氨水调节溶液pH，调节3.5<pH<4.2原因是。

(3) 图2是“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系，其中在380℃到400℃会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到ScF₃ ，由图像中数据计算复盐中x：z= ；工艺流程中可回收利用的物质是。

(4) 传统制备ScF₃的方法是先得到ScF₃·6H₂O沉淀，再高温脱水得ScF₃ ，但通常含有ScOF杂质，原因是(用化学方程式表示)。流程中将复盐沉淀后“脱水除铵”制得纯度很高的ScF₃ ，其原因是。

实验探究题困难

3. 某科研小组以废旧的含镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe₂O₃、CaO、CuO、BaO等)为原料制取Ni₂O₃ ，工艺流程如下图：

相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表：

回答下列问题：

(1) 滤渣的主要成分为BaSO₄和(填化学式)。

(2) 操作A中发生反应的离子方程式为Cu²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺、；操作A中没有FeS和NiS沉淀产生，其原因是(用K_a和K_sp解释)。

(3) 操作B加入H₂O₂的目的是，加NaOH溶液调节pH应在范围内；操作C中加入NaF的目的是。

(4) 该工艺流程中使用H₂S气体，优点是可以制取副产品CuSO₄·5H₂O，但也有明显的缺点：一是产生空气污染，二是。

(5) 电解产生2NiOOH·H₂O的原理为：在碱性条件下电解，Cl^-在阳极被氧化为ClO^- ， ClO^-再将Ni²⁺氧化成2NiOOH·H₂O沉淀。则阳极的电极反应式为。

(6) 0.80g CuSO₄·5H₂O副产品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示，CuSO₄·5H₂O稳定存在的温度应低于，则200℃时固体物质的化学式。

实验探究题普通