题目

题型：不详难度：来源：

微生物对人类有着各种各样的用途，现在生物工程学家利用微生物从矿石中提取金属。铜是一种很有价值的金属，可以从铜矿中提取。微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜转化成可溶的硫酸铜。利用细菌提取铜的生产过程：在已有细菌存在的岩石．矿石堆中，喷洒酸水以促进细菌生长；在它们的生长过程中，氧化而成的硫酸铜形成低浓度的溶液流到矿石堆的底部，再从这种溶液中提取金属铜。水循环使用，再回到矿石堆中。在美国，10%的铜是用这种方法生产的。
试回答下列问题：
（1）细菌把硫化铜氧化为硫酸铜的过程中起了什么作用：                   。
（2）从硫酸铜溶液中提取铜，简便而经济的方法是                       ；相应的化学方程式为：                                     。
（3）普通生产铜的方法是在空气中燃烧硫化铜（产物中有一种气态氧化物）。试比较两种方法的优缺点。
                                                            。
（4）用一定量的铁与足量的稀H₂SO₄及足量的CuO制成单质铜，有人设计以下两种方案：①FeH₂Cu　②CuOCuSO₄Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是     (　　)

A．①多

B．②多

C．相等

D．无法判断

（5）工业上可用Cu₂S和O₂反应制取粗铜，该反应中氧化剂为____________．电解粗铜制取精铜，电解时，阳极材料是__________，电解液中必须含有的阳离子是________．
（6）工业上制备氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右，慢慢加入粗制氧化铜粉末(含杂质氧化亚铁)，充分搅拌，使之溶解，反应如下：
CuO＋2HCl=CuCl₂＋H₂O       FeO＋2HCl=FeCl₂＋H₂O
已知：pH≥9．6时，Fe^2＋以Fe(OH)₂形式完全沉淀；pH≥6．4时，Cu^2＋以Cu(OH)₂的形式完全沉淀；pH在3～4时，Fe^3＋以Fe(OH)₃的形式完全沉淀．除去溶液中的Fe^2＋，可以采用的方法是                        。

答案

(1）催化作用 （2）向硫酸铜溶液加入废铁，将铜置换出来；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
（3）普通方法煅烧硫化铜，产生烟尘和二氧化硫气体污染环境。生物工程更有优点，它的优点是成 本低．效益好，环境污染程度小。
（4）B  (5)Cu₂S．O₂粗铜 （6）先将亚铁离子氧化成三价铁离子，再调整pH在3-4。

解析

试题分析：
（1）细菌把硫化铜氧化为硫酸铜的过程中，并未参与反应，起催化作用；
（2）利用废铁进行置换，既简便又经济。Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（3）普通方法煅烧硫化铜，产生烟尘 和SO₂气体污染环境。生物工程更有优点，它的优点是成本低、效益好，环境污染程度小。
（4）两方案的化学方程式为：②CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄①Fe+H₂SO₄ ═FeSO₄+H₂↑；H₂+CuO Cu+H₂O；方案①中氢气还原氧化铜实验开始时需选通入一部分氢气，排除装置中的空气，实验结束时还要通一会氢气，防止生成的铜被氧化，铁相同产生的氢气的量，如果不考虑先通后停，铜是相同的，但是由于部分氢气被浪费，导致对应的铜减少．故②生成的铜多．
（5)工业上可用Cu₂S和O₂反应制取粗铜，元素化合价铜元素化合价降低，硫元素化合价升高，氧气中氧元素化合价降低，说明亚铜被还原，硫元素被氧化，发生的氧化还原反应为Cu₂S+O₂═2Cu+SO₂，该反应中氧化剂为O₂、Cu₂S；电解精炼铜，粗铜做阳极，精铜为阴极，电解质溶液为可溶性铜盐；
（6）根据题目信息，若将Fe²⁺以Fe（OH）₂形式完全沉淀，pH≥9.6，此时Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式完全沉淀，若将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，Fe³⁺以Fe（OH）₃形式完全沉淀，pH在3～4，此时Cu²⁺没有形成沉淀；既除去除去了杂质，也没有除去原物质；