【題目】經(jīng)多年勘測,20181123日省自然資源廳發(fā)布消息稱在皖江地區(qū)發(fā)現(xiàn)特大銅礦床,具有重大實際意義。以黃銅礦(主要成分為CuFeS2,含有少量PbS、Al2O3、SiO2)為原料制取膽礬的流程如下圖:

已知:常溫下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38, Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20

(1)CuFeS2中硫元素的化合價為______,硫元素在周期表中的位置是______________。寫出上述流程中生成亞硫酸銨的離子方程式:_______________________________。

(2)最適合的試劑A________(寫化學(xué)式)溶液,固體2的成份為PbSO4_______。當(dāng)試劑A的濃度為6mol·L-1 ,“浸出實驗中,銅的浸出率結(jié)果如圖所示。所采用的最佳實驗條件(溫度、時間)_______________

(3)最適合的試劑B_______(填序號),最適合的試劑C______(填序號),固體3的成份為_________________________。

a.Cl2 b.CuO c.酸性高錳酸鉀溶液 d.NaOH e.H2O2 溶液 f.K2CO3

(4)操作1如在實驗室中進行,用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和_______,操作2的步驟為________________過濾、洗滌。

(5)根據(jù)已知信息,請計算:當(dāng)Fe3+完全沉淀時,溶液中Al3+理論最大濃度為______。(提示:當(dāng)離子濃度≤1×10-5mol·L時,認為該離子沉淀完全)

【答案】-2 第三周期ⅥA SO2+CO32-=SO32-+CO2(SO2+H2O+2CO32-=SO32-+2HCO3- H2SO4 SiO2 90℃、2.5小時 e b CuO、Fe(OH)3、Al(OH)3 漏斗 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 0.375mol/L

【解析】

1)根據(jù)化合物的各元素化合價為0分析作答;硫元素原子序數(shù)為16,根據(jù)其原子結(jié)構(gòu)示意圖來判斷元素周期表的位置;氣體與碳酸銨反應(yīng)生成亞硫酸銨,根據(jù)元素守恒可推出該氣體為二氧化硫;

2)根據(jù)實驗?zāi)康,流程圖中固體1主要有CuS2,想得到膽礬引入硫酸根離子,據(jù)此分析作答;工藝上,選出銅的浸出率最高的點即時最佳實驗條件;

3)溶液1中含銅離子、亞鐵離子和鋁離子,可加入環(huán)保氧化劑過氧化氫,將亞鐵離子氧化成穩(wěn)定的鐵離子,便于沉淀,然后通過適當(dāng)?shù)脑噭,且不引入其他雜質(zhì)離子的前提下除掉鐵離子與鋁離子,得到純凈的硫酸銅溶液,據(jù)此分析作答;

4)操作1為過濾過程,操作2為蒸發(fā)結(jié)晶,最終得到膽礬的過程,根據(jù)實驗要求與基本操作分析所需實驗儀器及操作步驟;

5)先根據(jù)題意計算出Fe3+完全沉淀時的氫氧根離子濃度,再結(jié)合Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33,得出結(jié)論;

1CuFeS2分子中銅為+2價,鐵為+2價,設(shè)硫元素化合價為x,則+2+2+2x = 0,解得x = -2價,硫元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,則其在周期表中的位置是第三周期ⅥA族;根據(jù)題意可知,上述流程中生成亞硫酸銨的離子方程式:SO2+CO32-=SO32-+CO2SO2+H2O+2CO32-=SO32-+2HCO3-)。

故答案為:-2;第三周期ⅥA族;SO2+CO32-=SO32-+CO2SO2+H2O+2CO32-=SO32-+2HCO3-);

2)固體1加入試劑A后會生成硫酸銅溶液,則結(jié)合流程圖可知,最適合的試劑A是硫酸,又SiO2不溶于水也不溶于硫酸,則固體2的成分中有SiO2;根據(jù)實驗結(jié)果可以看出,在坐標(biāo)系中,溫度為90℃、浸出時間為2.5小時,銅的浸出率最高,此溫度和浸出時間為最佳實驗條件,

故答案為:H2SO4;SiO2;90℃、2.5小時

3)根據(jù)實驗流程圖可知,需首先將亞鐵離子氧化成鐵離子,根據(jù)除雜原則,最好選環(huán)保氧化劑過氧化氫,ac雖具有氧化性,但會引入氯離子與錳離子、鉀離子等雜質(zhì),故ac不選,e選;繼續(xù)加入調(diào)節(jié)溶液酸堿性的試劑,使溶液中鐵離子與鋁離子沉淀下來,且不引入其他雜質(zhì)離子,試劑C可選氧化銅,d氫氧化鈉是強堿,過量的氫氧化鈉會使已經(jīng)沉淀的氫氧化鋁溶解,不能達到除雜目的,f碳酸鉀會引入新的雜質(zhì),故d、f不選,b選;

故答案選:e;b;

4)操作1是將生成的沉淀過濾,所用儀器除燒杯、玻璃棒以外,還需要用到漏斗;操作2為硫酸銅溶液得到膽礬(五水合硫酸銅)的過程,則需要進行的操作步驟為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌,

故答案為:漏斗;蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;

5)當(dāng)Fe3+完全沉淀時,所需的氫氧根離子濃度c(OH-) = = 2×10-11 mol/L,則這時溶液中Al3+理論最大濃度 = = 0.375 mol/L,

故答案為:0.375 mol/L;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NaCl是我們生活中必不可少的物質(zhì)。將NaCl溶于水配成1 mol·L-1的溶液,溶解過程如圖所示,下列說法正確的是

A. a離子為Na+

B. 溶液中含有NANa+

C. 水合b離子的圖示不科學(xué)

D. 室溫下測定該NaCl溶液的pH小于7,是由于Cl-水解導(dǎo)致

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】新型冠狀病毒肆虐全球,各國都在積極進行防疫工作,防疫環(huán)節(jié)中少不了對環(huán)境的消毒工作。下列物質(zhì)不能用來進行消毒的是(

A.臭氧B.75%的酒精C.氮氣D.雙氧水

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A. 1molH21molI2在加熱條件下充分反應(yīng),生成HI的分子數(shù)為2NA

B. 10g質(zhì)量分數(shù)為46%的乙醇溶液含有的氫原子數(shù)目為0.6NA

C. 20mL0.1 mol/LAlCl3溶液中,水解形成Al(OH)3膠體粒子數(shù)為0.002NA

D. 0.1molNa2O2Na2O的混合物中含有的離子總數(shù)等于0.3NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于膠體和溶液的說法中,正確的是

A.許多膠體能進行電泳是因為這些膠體帶電

B.布朗運動是膠體粒子特有的運動方式,可以據(jù)此把膠體與溶液、懸濁液區(qū)分

C.光線通過時,膠體產(chǎn)生丁達爾效應(yīng),溶液則無丁達爾效應(yīng)

D.將飽和氯化鐵溶液滴入稀氫氧化鈉溶液中加熱,可得氫氧化鐵膠體

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】分類法在化學(xué)學(xué)科的發(fā)展中起到了非常重要的作用,下列分類標(biāo)準(zhǔn)合理的是( )。

A. 將酸分為一元酸、二元酸等:分子組成中含有氫原子的數(shù)目

B. 強電解質(zhì)與弱電解質(zhì):溶液的導(dǎo)電能力大小

C. 溶液與膠體:本質(zhì)不同的原因是能否發(fā)生丁達爾現(xiàn)象

D. 氧化還原反應(yīng)的本質(zhì):有電子轉(zhuǎn)移

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】pH=8的NH3·H2O和pH=12的NH3·H2O兩溶液等體積混合后,所得溶液pH

A. 略小于9+lg2 B. 略大9+lg2 C. 略大12 - lg2 D. 略小于12 - lg2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述中,正確的是

A. 水難電離,純水幾乎不導(dǎo)電,所以水不是電解質(zhì)

B. 醋酸電離程度小于鹽酸,所以醋酸溶液導(dǎo)電性一定比鹽酸弱

C. SO3、甲苯都是非電解質(zhì), 碳酸鈣是強電解質(zhì)

D. HCO3-的水解的離子方程式為 :HCO3- + H2O CO32- + H3O+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】XY兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽離子半徑大于Y元素的 陽離子半徑;ZY兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、YZ 三種元素的原子序數(shù)的關(guān)系是( )

A.X>Y>ZB.Y>Z>X

C.Z>X>YD.Z>Y>X

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案