某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石,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

题文

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？

题型：未知 难度：其他题型

答案

（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）

解析

（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。

考点

据考高分专家说，试题“某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和.....”主要考查你对 [氧化还原反应与基本反应类型的关系 ]考点的理解。

氧化还原反应与基本反应类型的关系

氧化还原反应与基本反应类型的关系：
化合反应有单质参加的是氧化还原反应；分解反应有单质生成的是氧化还原反应；置换反应全部是氧化还原反应；复分解反应都是非氧化还原反应

各反应类型间的关系：

化学反应的分类：

化学反应按照不同的分类标准，可以分成不同的反应类型

1. 根据原子（原子团）的组合形式来分类，把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，
   但是四种基本类型的反应并不能包括所有的化学反应，比如3O₂==2O₃。
2. 按是否有电子转移，把化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
3. 按是否有离子参加反应，把化学反应分为离子反应和非离子反应。
4. 按化学反应的能量关系，把化学反应分为放热反应和吸热反应。
5. ……

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