为了充分利用铜资源，某工厂拟用黄铜灰（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等）制取金属铜并得副产物锌盐，其生产流程如下：（1）滤渣1的主要成分为．稀硫酸溶解黄铜灰过程

Question

为了充分利用铜资源，某工厂拟用黄铜灰（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe₂O₃、SiO₂等）制取金属铜并得副产物锌盐，其生产流程如下：

（1）滤渣1的主要成分为___．稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应的离子方程式是___．
（2）滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是___，实验室通常用___溶液吸收．
（3）稀硫酸通过浓硫酸稀释得到，稀释浓硫酸的正确操作方法是___．  过滤操作所需玻璃仪器除玻璃棒外还有___．
（4）用惰性电极电解滤液4可制取金属铜，若制得金属铜12.8g，则同时阳极得到L气体（标准状况）．

Answer 1

黄铜灰（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe₂O₃、SiO₂等），加入过量稀硫酸溶解Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe₂O₃溶解，Cu、SiO₂ 不能溶解，过滤得到滤渣Ⅰ为Cu、SiO₂ ，滤液为硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，其中发生氧化还原反应的有锌和硫酸发生的反应，硫酸铁和铜发生的氧化还原反应，滤液Ⅰ加入锌粉还原铜离子和铁离子，亚铁离子，过滤得到滤液主要；硫酸锌溶液，浓缩冷却结晶得到硫酸锌晶体，滤渣2为铁和铜，滤渣1和滤渣2合并加入浓硫酸加热过滤得到滤渣3为二氧化硅，滤液3为硫酸铜、硫酸铁溶液，加入稀硫酸、过氧化氢氧化可能存在的亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子沉淀过滤得到硫酸铜溶液和滤渣4为氢氧化铁沉淀，滤液4为硫酸铜溶液通过还原反应得到铜，
（1）上述分析可知滤渣1为Cu和SiO₂，稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应可能是铁离子和锌发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺或Fe₂O₃+6H⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺+3H₂O，
故答案为：Cu和SiO₂；2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺或Fe₂O₃+6H⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺+3H₂O；
（2）滤渣1及滤渣2中的铜和浓硫酸发生反应，用浓硫酸浸取，浓硫酸被还原为二氧化硫气体，二氧化硫是有毒气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，
故答案为：SO₂；NaOH；
（3）浓硫酸溶于水会放热，密度比水大，稀释时需要把浓硫酸滴入水中且不断搅拌，稀释浓硫酸的步骤为：将浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓加入蒸馏水中，同时不断地用玻璃棒搅拌，过滤操作是分离固体和液体的基本操作，依据过程和装置所需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗，
故答案为：将浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓加入蒸馏水中，同时不断地用玻璃棒搅拌，玻璃棒、烧杯；
（4）用惰性电极电解滤液4可制取金属铜，阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，若制得金属铜12.8g，物质的量=(12.8g)/(64g/mol)=0.2mol，电子转移0.4mol，阳极电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，得到氧气物质的量为0.1mol，则阳极得到气体标准状况下的体积为2.24L，
故答案为：2.24．