【題目】銅是有色金屬,被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領域,銅的冶煉和加工對于現(xiàn)代社會有著重要的意義。
(1)工業(yè)上可用黃銅礦冶煉粗銅,簡要流程如下:
在轉爐中,經過兩步反應生成粗銅,其的熱化學方程式分別為:
則總反應的熱化學方程式為:_______________________________________;
(2)粗銅可用電解法精煉,電解過程中,粗銅應做____極;精銅一側電極反應式為__________;
(3)電解精煉時粗銅中Fe、Zn等雜質元素會進入電解質溶液,一段時間后需要對電解液除雜凈化,其中除去鐵元素的一種操作如下:
下表為部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH:
①試劑a是_______________,其作用是_________________________________________;
②溶液A加入CuO調節(jié)pH的目的是________________________________________(用必要的離子方程式和適當?shù)奈淖终f明)。
③操作①名稱是________________。
(4)電解槽陽極泥中含有Ag、Au等貴金屬,分離提純Au的工藝流程如下:
①濾液中Au元素的存在形式為[AuC14]-,寫出浸取步驟反應的離子方程式________________。
②加入草酸后,濾液中發(fā)生氧化還原反應,生成Au單質,該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為____________。
【答案】 Cu2S(s) + O2(g) = 2Cu(s) + SO2(g) ΔH=-217.4kJmol-1 陽極 Cu2+ + 2e- = Cu H2O2(或O2、O3等) 將Fe2+氧化為Fe3+,有利于后續(xù)反應除雜 Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+,CuO + 2H+ = H2O + Cu2+ ,CuO反應氫離子使Fe3+的水解平衡向右移動,生成Fe(OH)3沉淀 過濾 2Au + ClO3- + 7Cl- + 6H+ =2[AuCl4]- + 3H2O 2:3
【解析】(1)據蓋斯定律,將所給兩式相加得:3Cu2S(s)+3O2(g)=6Cu(s)+3SO2(g)△H=(-768.2kJmol-1+116.0kJmol-1)=-652.2kJ/mol,再除以3得:Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)△H=-217.4kJ/mol;答案為:Cu2S(s) + O2(g) = 2Cu(s) + SO2(g) ΔH=-217.4kJmol-1
(2)粗銅主要發(fā)生反應為:Cu-2e-═Cu2+,發(fā)生氧化反應,陽極發(fā)生氧化反應,故粗銅做陽極;精銅做陰極發(fā)生還原反應,電極反應式為:Cu2+ + 2e- = Cu ;答案為:陽極 Cu2+ + 2e- = Cu
(3)①根據表中數(shù)據發(fā)現(xiàn)當三價鐵離子形成沉淀時,銅離子不沉淀,可以將亞鐵離子氧化為三價鐵,再調節(jié)PH來除去亞鐵離子,所以可以選擇氧化劑雙氧水或O2 、O3等,; ②加入CuO發(fā)生反應:CuO + 2H+ = H2O + Cu2+消耗Fe3+ + 3H2O≒Fe(OH)3 + 3H+產生的H+,使Fe3+的水解平衡向右移動,生成Fe(OH)3沉淀③可用過濾的方法除去沉淀,所以操作①是過濾。答案為:①H2O2(或O2 、O3等)、將Fe2+氧化為Fe3+,有利于后續(xù)反應除雜② Fe3+ + 3H2O≒Fe(OH)3 + 3H+,CuO + 2H+ = H2O + Cu2+ ,CuO反應氫離子使Fe3+的水解平衡向右移動,生成Fe(OH)3沉淀 ③過濾
(4)①單質Au在酸性環(huán)境下與NaClO3、NaCl反應生成,反應的離子方程式: 2Au + ClO3- + 7Cl- + 6H+ =2[AuCl4]- + 3H2O ② 加入草酸后[AuCl4]- 得到Au單質作氧化劑,草酸中的碳被氧化為CO2作還原劑,根據得失電子數(shù)相等可得氧化劑與還原劑的物質的量之比為:2:3.答案為:① 2Au + ClO3- + 7Cl- + 6H+ =2[AuCl4]- + 3H2O ②2:3
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【題目】某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解Al,但不能溶解Fe,在該溶液中可以大量共存的離子組是 ( )
A. K+、Na+、HCO3-、NO3- B. Na+、SO42-、Cl-、S2-
C. NH4+、Mg2+、SO42-、NO3- D. H+、K+、Cl-、Na+
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【題目】用已準確稱量過的氫氧化鈉固體配制0.20 mol·L-1的氫氧化鈉溶液250 mL,要用到的儀器是( )
①250 mL容量瓶 ②托盤天平、蹮俊、苣z頭滴管、轃、薏AО簟、咴嚬堋、嗨幊
A. ①④⑤⑥ B. ①②④⑤
C. ①②④⑤⑥⑧ D. 全部
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【題目】下列反應的離子方程式錯誤的是( )
A.向碳酸氫鈣溶液中加過量氫氧化鈉Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
B.等體積等物質的量濃度的氫氧化鋇溶液與碳酸氫銨溶液混合Ba2++2OH-+NH4++HCO3-=BaCO3↓+NH3·H2O+H2O
C.氫氧化鋁與足量鹽酸反應 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
D.過量CO2通入氫氧化鈉溶液中 CO2+2OH-=CO32-+H2O
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【題目】下列說法中正確的是 ( )
A. HF、HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次增強
B. 按Mg、Si、N、F的順序,原子半徑由小變大
C. 某主族元素的電離能I1~I7數(shù)據如下表所示(單位:kJ/mol),可推測該元素位于元素周期表第ⅤA族
D. 在①P、S,②Mg、Ca,③Al、Si三組元素中,每組中第一電離能較大的元素的原子序數(shù)之和為41
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【題目】實現(xiàn)下列物質之間的轉化,需要加入還原劑才能實現(xiàn)的是( )
A. HCl→Cl2 B.Cl2→HClOC.Na→Na2OD.CuSO4 → Cu
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【題目】某氯化鎂溶液的密度為1.18g·mL-1,其中鎂離子的質量分數(shù)為5.1%。300mL該溶液中Cl—的物質的量約為
A. 0.37mol B. 0.63mol C. 0.74mol D. 1.5mol
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【題目】下表中的數(shù)據是破壞1 mol物質中的化學鍵所消耗的能量(kJ):
(1)下列物質本身具有的能量最低的是(____)
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是(____)
A.HCl B.HBr C.HI
(3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反應是吸熱反應還是放熱反應? _____________。
(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應,當消耗等物質的量的氫氣時,放出或吸收的熱量最多的是________。
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