2020-2021 备战高考化学(铜及其化合物推断题提高练习题)压轴题训练含答案解析
2020-2021 备战高考化学(铜及其化合物推断题提高练习题)压轴题训练含答案
解析
一、铜及其化合物
1．下列框图涉及的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1～18号元素。
已知：A 、F 为无色气体单质，B 为具有刺激性气味的气体，化学家哈伯因合成B 获得1918年的诺贝尔化学奖。C 为黑色氧化物，E 为紫红色金属单质，I 为蓝色沉淀(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题：
(1)常温下铝遇到G 的浓溶液后表面形成一层致密的保护膜，该现象称为___________。
(2)E 与G 的稀溶液反应的离子方程式为_________。
(3)在25 ℃和101 kPa 的条件下，将VL 的B 气体溶于100 mL 水中，得到密度为ρg·mL －1的
溶液M ，则M 溶液的物质的量浓度为________ mol·
L －1。(已知25 ℃、101 kPa 条件下气体摩尔体积为24.5 L·
mol －1，不必化简) (4)分别蘸取B 的浓溶液和G 的浓溶液的玻璃棒，接近后的现象是_________。
(5)B 和C 反应的化学方程式为__________。
(6)J 、K 是同种金属的不同氯化物，K 为白色沉淀。写出SO 2还原J 生成K 的离子方程式：______。
【答案】钝化 3Cu ＋8H ＋＋2NO 3－=3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O V 100024.517V+245024.5ρ
? 冒白烟
3CuO ＋2NH 3=3Cu ＋N 2＋3H 2O 2Cu 2＋＋2Cl －＋SO 2＋2H 2O
Δ 2CuCl↓＋4H ＋＋SO 42－ 【解析】
【分析】
(1)常温下铝遇浓硝酸钝化，据此解答；
(2)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，据此解答；
(3)氨气的物质的量是V 24.5mol ，溶液的质量是17V +10024.5?? ???
g ，溶液的体积为-1
17V +100g 24.5ρg mL ?? ???g ＝17V+245024.5ρmL ，据此解答； (4)浓硝酸、浓氨水均易挥发，分别蘸取浓硝酸和浓氨水的玻璃棒接近后会产生白烟，据此解答；
(5)B 与C 反应即CuO 和NH 3反应，生成铜单质、氮气和水，据此解答；
(6)J 、K 是同种金属的不同氯化物，K 为白色沉淀，则K 是CuCl ，SO 2还原氯化铜生成氯化
亚铜，据此解答；
【详解】
A、F为无色气体单质，B为具有刺激性气味的气体，化学家哈伯因合成B获得1918年的诺贝尔化学奖，则B是氨气，A是氧气，D是NO，F是氮气，G是硝酸。C为黑色氧化物，E为紫红色金属单质，I为蓝色沉淀，则C是氧化铜，与氨气发生氧化还原反应生成铜、氮气和水，E是铜，与硝酸反应生成硝酸铜，I是氢氧化铜，J是氯化铜。
(1)常温下铝遇浓硝酸后表面形成一层致密的保护膜，该现象称为钝化，故答案为：钝化；
(2)铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故答案为：3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
(3)氨气的物质的量是
V
24.5
mol，溶液的质量是
17V
+100
24.5
??
?
??
g，溶液的体积为
-1
17V
+100g
24.5
ρg mL
??
?
??
g
＝
17V+2450
24.5ρ
mL，所以溶液的物质的量浓度为
V
1000
24.5
17V+2450
24.5ρ
?
mol·L－1，故答案为：
V
1000
24.5
17V+2450
24.5ρ
?
；
(4)浓硝酸、浓氨水均易挥发，分别蘸取浓硝酸和浓氨水的玻璃棒接近后会产生硝酸铵，实验现象是冒白烟，故答案为：冒白烟；
(5)B与C反应的化学方程式为3CuO＋2NH3=3Cu＋N2＋3H2O，故答案为：3CuO＋2NH3=3Cu ＋N2＋3H2O；
(6)J、K是同种金属的不同氯化物，K为白色沉淀，则K是CuCl，SO2还原氯化铜生成氯化亚铜的离子方程式为2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O
Δ
2CuCl↓＋4H＋＋SO42－，故答案为：2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O
Δ
2CuCl↓＋4H＋＋SO42－。
2．为探究黑色固体 X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：
请回答：
（1）X 的化学式是______________。
（2）写出蓝色溶液转化为蓝色沉淀的离子方程式是______________。
（3）写出固体甲与稀硫酸反应的化学方程式______________。
【答案】CuO Cu2++2OH-=Cu(OH)2 Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O
【解析】
【分析】
流程中32gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量：32.0g-28.8g=3.2g，证明X中含氧元素，28.8g固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素，铜元素和氧元素形成的黑色固体为
CuO，X为氧化铜，n(CuO)=
32
80/
g
g mol
=0.4mol，结合质量守恒得到
n(O2)=
3.2
32/
g
g mol
=0.1mol，氧元素守恒得到甲中n(Cu)：n(O)=0.4mol：(0.4mol-
0.1mol×2)=2：1，固体甲化学式为Cu2O，固体乙为Cu，蓝色溶液为硫酸铜，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀，加热分解得到16.0g氧化铜。
【详解】
(1)分析可知X为CuO，故答案为CuO；
(2)蓝色溶液为硫酸铜溶液，转化为蓝色沉淀氢氧化铜的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2，故答案为Cu2++2OH-=Cu(OH)2；
(3)固体甲为Cu2O，氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水，反应的化学方程式为：Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O，故答案为Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋
H2O。
3．我国很早就使用青铜器，由于时间久远，其表面有一层“绿锈”，“绿锈”俗称“铜绿”，是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的，化学式为[Cu2(OH)2CO3]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用以下反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
（1）从物质分类标准看，“铜绿”属于___（填字母）。
A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物
（2）请写出铜绿与盐酸反应的离子方程式：___。
（3）上述转化过程中属于氧化还原反应的是___（填序号）
（4）铜绿在受热时可直接分解生成物质B、CO2和水，其分解的化学方程式为___。
【答案】C Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2+ +CO2↑+3H2O①⑤
Cu2(OH)2CO3Δ
2CuO+CO2↑+ H2O
【解析】
【详解】
(1)、Cu2(OH)2CO3中含有金属阳离子和酸根离子，属于盐类，故选择C；
(2)、铜绿与盐酸反应的离子方程式：Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2+ +CO2↑+3H2O；
(3)、反应①中铜元素从0价升高为+2价，反应⑤中铜元素从+2价降低为0价，其他反应元素化合价无变化，因此，上述转化过程中属于氧化还原反应的是①⑤，
故答案为①⑤；
(4)、铜绿受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，化学方程式为：
Cu2(OH)2CO3Δ
2CuO+CO2↑+ H2O。
4．在下图所示的物质转化关系中，A是常见的气态氢化物，B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，E的相对分子质量比D大17,G是一种紫红色金属单质。(部分反应中生成物没有全部列出，反应条件未列出)
请回答下列问题：
（1）A、C的化学式分别为_______、_______。
（2）反应①的化学方程式为_______。
（3）反应②的离子方程式为_______。
（4）向反应②后的溶液中通入少量的A,现象为_______。
【答案】 NH3 NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3Cu+ 8 H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 有蓝色沉淀生成
【解析】已知B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，即为氧气，G是一种紫红色金属单质，则为铜，E能与不活泼金属铜反应，且相对分子质量比D大17，所以E为
HNO3，D为NO2，则C为NO，F为H2O，由此推出A为NH3。
(1)A、C的化学式分别为NH3和NO；
(2)反应①为NO2与H2O的反应，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；
(3)反应②为铜与稀硝酸的反应，其离子方程式为3Cu+ 8 H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(4)反应②后的溶液为Cu(NO3)2溶液，通入少量的NH3，将发生如下反应Cu2＋＋2NH3·H2O Cu(OH)2↓＋2NH4＋，所以现象为有蓝色沉淀生成。
5．铜锌银精矿化学成分如下：
元素Cu Zn Ag S Fe Pb
元素质量
分数/%
17.6018.300.14633.1518.177.86
利用铜锌银精矿制备硫酸铜晶体的流程如下：
回答下列问题：
(l)“气体A”为____(填化学式)，“浸渣”中主要为硫酸铅和____(填化学式)。
(2)“沉铜”得到Cu2Cl2固体，目的是____________。
(3)“氧化”工序中，恰好反应时氧化剂和还原剂物质的量之比为____。
(4)“母液2”中阴离子含量最多的是____，该溶液最好返回 __工序循环使用。
(5)依据铜锌银精矿化学成分进行分析，精矿中含有FeS2，理由是________。
【答案】SO2 AgCl 除去锌铁元素，分离出铜元素 1:2 氯离子沉铜硫元素物质的量多于金属物质的量之和，故含有FeS2
【解析】
【分析】
铜锌银精矿和空气中的O2发生反应，各金属得到其氧化物，S转化为SO2，再加入H2SO4和NaCl，金属氧化物转化为硫酸盐，Ag转化为AgCl沉淀，Pb转化为PbSO4沉淀。通入SO2将Cu2＋转化为Cu2Cl2沉淀，加入O2、H2SO4转化为CuSO4溶液，最后得到CuSO4晶体。【详解】
(1)在焙烧过程中，各金属转化为金属氧化物，而S元素转化为SO2，因此气体A为SO2；各金属氧化物与H2SO4转化为金属离子，Pb2＋与SO42－沉淀得到PbSO4，而Ag＋与Cl－会生成AgCl沉淀；
(2)经过浸出之后，溶液中还有Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋。沉铜之后，得到Cu2Cl2沉淀，实现了Cu 与Zn、Fe的分离，答案为除去锌铁元素，分离出铜元素；
(3)氧化的目的是将Cu2Cl2转化为CuSO4，Cu2Cl2中Cu的化合价为＋1价，1molCu2Cl2转化全部转化为Cu2＋，失去2mol电子，1molO2反应时，得到4mol电子，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的比例为1：2；
(4) 氧化的目的是将Cu2Cl2转化为CuSO4，根据原子守恒，溶液中阴离子还大量存在的还有Cl-；母液2中含有较多的Cl－，以及没有沉淀的Cu2＋和SO42－，溶液中没有Ag＋和Pb2＋等离子，不需要“浸出”，最好返回“沉铜”的步骤中，可以为该步骤提供Cl－；
【点睛】
问题(4)母液2最好返回的步骤中，易填错为浸出，浸出过程中也加入NaCl，但是要考虑到浸出加入NaCl的目的是为了沉淀Ag＋，而Ag＋在溶液中的量是很少的，而沉淀铜的时候需要较多的Cl－，母液2中含有较多的Cl－，且不含有其他金属离子，因此进入沉铜步骤，也可以减少相关净化操作。
6．氯化亚铜（CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化变成绿色；见光分解变成褐色。如图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl?）生产CuCl的流程：
根据以上信息回答下列问题：
（1）生产过程中X的化学式为____。
（2）写出产生CuCl的离子方程式：____。
（3）实验探究pH对CuCl产率的影响如表所示：
pH1234567
CuCl产率/%70908278757270
析出CuCl晶体最佳pH为____，当pH较大时CuCl产率变低原因是____。调节pH时，___（填“能”或“不能”）用相同pH的硝酸代替硫酸，理由是____。
（4）氯化亚铜的定量分析：
①称取样品0.25g和过量的FeCl3溶液于锥形瓶中，充分溶解。
②用0.10mol·L?1硫酸铈标准溶液滴定。已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、
Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。三次平行实验结果如表（平行实验结果相差不能超过1%）：
平行实验次数123
0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积（mL）24.3524.0523.95
则样品中CuCl的纯度为_____。（结果保留三位有效数字）。
（5）由CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。第一步CuCl水解的离子方程式为：CuCl(s)＋H 2O(l)CuOH(s)＋Cl? (aq)＋H+(aq)，第二步CuOH热分解的化学方程式为____。第一步CuCl水解反应的平衡常数K与此温度下K W、K sp(CuOH)、K sp(CuCl)的关系为K＝____。
【答案】Fe 2Cu2++ 2Cl?+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42- 2 Cu2+水解程度增大，反应生成CuCl减少，产率减小；不能硝酸会与产品CuCl发生反应 95.5%
2CuOH Cu2O+H2O K w×K sp(CuCl)/K sp(CuOH)
【解析】
【详解】
向工业上以制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）加入过量的铁粉，三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子，铜离子与铁反应生成铜，然后过滤，滤渣为过量的铁和生成的铜，依据铜与铁活泼性，将滤渣溶于盐酸，铜与盐酸不反应，过滤得到滤渣即为铜，
然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜；
（1）印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）加入铁，三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子，铜离子能够与铁反应生成铜，过滤后滤渣中含有铜和铁，加入盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，铜与盐酸不反应，将铜分离出来，则X为Fe、Y为HCl，
故答案为：Fe；
（2）依据图示可知：CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl，依据得失电子守恒其方程式为：CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4，离子反应方程式：2Cu2++
2Cl?+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-
故答案为：2Cu2++ 2Cl?+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-；
（3）由表中数据可知，pH=2时，CuCl产率最高；pH较大时，Cu2+水解程度增大，导致反应生成CuCl减少；硝酸具有强氧化性，能将产品CuCl氧化生成Cu2+，所以不能用相同pH 的硝酸代替硫酸，
故答案为：2；Cu2+水解程度增大，反应生成CuCl减少，产率减小；不能；硝酸会与产品CuCl发生反应；
（4）根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过1%，体积为24.35mL，误差大舍
去，则滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积为：24.05mL+23.95mL
2
=24mL，
结合方程式可知：CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2，Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+，CuCl～Ce4+，CuCl的纯度
为：
3
2410L0.1mol/L99.5g/mol
0.25g
-
???
×100%=95.5%，
故答案为：95.5%．
（5）CuOH热分解的化学方程式为2CuOH Cu2O+H2O；CuCl（s）+H2O（l）?CuOH（s）+Cl-（aq）+H+（aq），平衡常数K=c（H+）c（Cl-）
=
()()
c H c OH
c(OH)
+-
-
×
()()
()
+-
+
c Cu c Cl Kw Ksp(CuCl)
=
Ksp(CuOH)
c Cu
??
答案为：Kw Ksp(CuCl) Ksp(CuOH)
?
7．氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2（OH）4-n Cl n]，随着环境酸度的改变n随之改变。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。
（2）还原过程中发生的主要反应的离子方程式：__________，若将(NH4)2SO3换成铁粉也可得到CuCl，写出离子方程式___________。
（3）析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却密封包装。真空干燥、密封包装的原因是：______________________________。
（4）随着PH值减小[Cu2（OH）4-n Cl n]中Cu% ________。(填字母)
A．增大 B．不变 C．不能确定 D．减小
（5）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响。由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65℃时，CuCl产率会下降，从生成物的角度分析，其原因可能是_____。
（6）以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：______。
【答案】漏斗 2Cu2++SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ Cu2++ 2Cl-+ Fe=2CuCl↓+Fe2+防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化D温度过高，促进了CuCl的水解（或温度过高，促进了CuCl与空气中氧气反应） Cu2++e-+Cl-=CuCl↓
【解析】
【分析】
酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2++SO32-+2Cl-+
H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+，经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜。
【详解】
（1）过滤时用到的仪器漏斗、烧杯、玻璃棒；
（2）还原过程中硫酸铜与亚硫酸铵、氯化铵和水反应生成氯化亚铜沉淀和硫酸铵、硫酸，离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；若换为Fe时，铜离子与铁、氯离子反应生成亚铁离子和氯化亚铜，离子方程式为Cu2++ 2Cl-+ Fe=2CuCl↓+Fe2+；
（3）氯化亚铜在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜，真空干燥、密封包装可防止
CuCl在潮湿的空气中水解氧化；
（4）随着p H值减小，溶液中c（H+）增大，则[Cu2（OH）4-n Cl n]中OH-的量逐渐减小，则Cl-的量增大，摩尔质量增大，则Cu的百分含量减小，答案为D；
（5）温度过高时，CuCl与空气中的氧气反应，或促进了CuCl的水解，导致CuCl产率下降；
（6）电解时阴极得电子，则铜离子得电子，与氯离子反应生成氯化亚铜沉淀，电极反应式为Cu2++e-+Cl-=CuCl↓。
8．实验室以孔雀石[主要成分是CuCO3·Cu(OH)2，还含有少量杂质FeO、Fe2O3、SiO2]为原料制备CuSO4·5H2O步骤如下：
请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Fe3+和______________。
（2）溶液A中加入H2O2的目的是______________，发生的离子方程式为
_____________________。
（3）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、______________、过滤等操作。（4）溶液B与CuO反应生成Fe(OH)3和溶液C的化学方程式为
________________________。
【答案】Cu2+、Fe2+将Fe2+氧化为Fe3+ 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 冷却结晶
Fe2(SO4)3+3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3CuSO4
【解析】
【分析】
孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2，少量杂质FeO、Fe2O3、SiO2，加入过量稀硫酸，生成二氧化碳气体，溶液A含有硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，加入过氧化氢将硫酸亚铁氧化成硫酸铁，加入CuO可调节溶液pH，利于铁离子的水解而生成氢氧化铁沉淀，过滤分离出的溶液C为硫酸铜溶液，经加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作可得到硫酸铜晶体，以此来解答。
【详解】
（1）由上述分析可知，溶液A的金属离子有Fe3+和Cu2+、Fe2+，故答案为：Cu2+、Fe2+；（2）溶液A中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；（3）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作，故答案为：冷却结晶；
（4）溶液B与CuO反应生成Fe（OH）3和溶液C的化学方程式为Fe2（SO4）
3+3CuO+3H2O=2Fe（OH）3+3CuSO4，故答案为：Fe2（SO4）3+3CuO+3H2O=2Fe（OH）
3+3CuSO4。
【点睛】
工艺流程题中常用H2O2作氧化剂，优点是产物不会引入新的杂质。
9．工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质，其工艺流程如下：
已知：①阳极泥的主要化学成分，如表所示：
主要成分Cu Ag Au Se Te
百分含量/%23.4 12.1 0.9 6.7 3.1
②温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响，如表所示：
固定浸出温度固定H2SO4浓度
H2SO4浓度/ mol·L－1浸出率/%浸出温度
/℃
浸出率/%
Cu Ag Au Se Te Cu Ag Au Se Te
495.1 4.67 ＜0.2 0.83 8.933087.1 4.58 ＜0.2 0.08 6.83 394.5 4.65 ＜0.2 0.28 6.904094.5 4.65 ＜0.2 0.28 6.90 278.1 2.65 ＜0.2 0.05 2.855096.1 5.90 ＜0.2 0.64 8.73
(1)步骤I的主要目的为浸出铜，发生的主要反应的化学方程式为__________；分析表2数据，可知步骤I最适合的条件为______________。
(2)步骤II中，加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子，加入NaCl的目的为________。
(3)步骤III的操作方法为___________。
(4)步骤IV中，反应温度为75℃。加入H2O2溶液作用为______________；此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值，原因为_____________。
(5)步骤VI中所发生反应的化学方程式为_______。
(6)步骤VII中，碱性环境下电解Na2TeO3溶液可得Te实现，阴极的电极反应式为_____。【答案】2Cu＋O2＋2H2SO4＝2CuSO4＋2H2O 硫酸浓度3 mol·L-1、浸出温度40℃除去滤液中的Ag+加热浓缩（蒸发）、冷却结晶、过滤氧化滤渣中的硒和碲，使其进入溶液中
增加硒和碲的浸出率、H2O2会有部分分解 Na2SeO3＋2Na2SO3＋2HCl＝Se＋2Na2SO4＋
2NaCl＋H2O TeO32—＋4e－＋3H2O＝Te＋6OH－
【解析】
【分析】
(1)根据阳极泥的成分和流程图，及题目要求，主要反应是铜与硫酸及空气中氧气的反应，配平方程式即可；根据题目中所给表格②中数据分析，综合考虑浸出率和经济性等原则得出结论；
(2)步骤Ⅱ中，加入NaCl的目的显然是使Ag+转化为氯化银沉淀而除去；
(3)使结晶水合物从溶液中结晶析出的步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等；
(4)步骤Ⅳ中，反应温度为75℃．加入H2O2溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲，使其进入溶液中；此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值，原因是：从速率及平衡角度考虑，可增加硒和碲的浸出率，H2O2会有部分分解，有损失；
(5)根据流程图中的反应物和生成物，配平方程式即可；
(6)根据反应物Na2TeO3和生成物Te，结合碱性条件，阴极应发生还原反应，根据守恒即可写出其电极反应式。
【详解】
(1)根据阳极泥的成分和流程图及题目要求，主要反应是铜与硫酸及空气中氧气的反应，反应的方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；根据题目中所给表格②中数据分析，可知当硫酸浓度为2 mol?L-1、浸出温度30℃时浸出率太低，硫酸浓度为3 mol?L-1、浸出温度40℃时浸出率已较高，再增大浓度和升温对浸出率影响不大，但会浪费试剂和能源；故可知步骤I最适合的条件为：硫酸浓度3 mol?L-1、浸出温度40℃；
(2)步骤Ⅱ中，加入NaCl的目的显然是使Ag+转化为氯化银沉淀而除去；
(3)使结晶水合物从溶液中结晶析出的步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等；
(4)硒和碲不溶于水，步骤Ⅳ中，反应温度为75℃．加入H2O2溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲，使其进入溶液中；此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值，原因是：从速率及平衡角度考虑，可增加硒和碲的浸出率；H2O2会有部分分解；
(5)根据流程图中的反应物和生成物，根据得失电子守恒、原子守恒，反应的方程式为
Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O；
(6)根据反应物Na2TeO3和生成物Te，结合碱性条件，阴极应发生还原反应，根据守恒即可写出其电极反应式TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。
10．孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备CuSO4·5H2O，主要步骤如下：
已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使 Fe3+、Fe2+、Cu2+生成沉淀的 pH 分别如下：
请回答下列问题：
(1)为了提高孔雀石酸浸时的速率，除适当增加浓硫酸浓度外，还可以采取的措施
有:__________(写一种)。
(2)试剂①是双氧水，把 Fe2+氧化成 Fe3+的目的是__________________________。根据如图有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取的条件是__________________________。(3)试剂②为CuO，其目的是调节溶液的 pH 保持在___________________范围。操作Ⅰ的名称是_________________。
(4)溶液 C 得到CuSO4·5H2O的主要步骤是__________________、________________、过滤、洗涤、干燥。
【答案】适当提高反应温度(或搅拌、将矿石研磨成粉末等其他合理等案) 调节pH时, Fe3+在Cu2+开始沉淀之前就能沉淀完全，从而把杂质快除去温度控制在80oC，pH控制在1.5,氧化时间为4h左右 3.2≤pH<4.7 过滤蒸发浓缩冷却结晶
【解析】
【分析】
孔雀石中加入稀硫酸，得到硫酸铜、硫酸亚铁、水、二氧化碳，还有SiO2，那么气体E为CO2，加入试剂②后产生红褐色沉淀D，说明沉淀为Fe(OH)3，进一步说明溶液B中含有
Fe3+，那么试剂①是一种具有氧化性的试剂，可将溶液A中的Fe2+氧化为Fe3+，为了不引入新杂质，选用的试剂①是H2O2；试剂②的作用是调节溶液的pH使Fe3+沉淀，同时保留
Cu2+，溶液C为硫酸铜溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤干燥后可得CuSO4·5H2O，据此解答本题。
【详解】
（1）为了提高孔雀石酸浸时的速率，除适当增加浓硫酸浓度外，还可以采取的措施是升高反应的温度或者增大接触面积；
（2）由分析可知试剂①是双氧水，可将溶液A中的Fe2+氧化为Fe3+，把 Fe2+氧化成 Fe3+的目的是在Cu2+开始沉淀之前Fe3+已完全沉淀，从而把杂质除去；由曲线图可知，当温度为80℃，pH=1.5时Fe3+的转化率最高，因此工业上氧化操作时应采取的条件是温度为80℃，pH=1.5时，氧化时间为4h左右；
（3）试剂②为CuO，其目的是调节溶液的 pH 保持在3.2~4.7之间，既能让Fe3+完全沉淀，又不让Cu2+开始沉淀；操作Ⅰ为过滤；
（4）由分析可知，溶液 C 得到CuSO4·5H2O的主要步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。