【題目】銅及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)上有許多用途。某工廠以輝銅礦(主要成分為 Cu2S,含少量 Fe2O3、SiO2 等雜質(zhì))為原料制備不溶于水的堿式碳酸銅的流程如下:
已知:
①常溫下幾種物質(zhì)開始形成沉淀與完全沉淀時(shí)的pH如下表
金屬離子 | Fe2+ | Fe3+ | Cu2+ | Mn2+ |
開始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 5.6 | 8.3 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.7 | 9.8 |
② Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)加快“浸取”速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取的措施有__________(任寫一種)。
(2)濾渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2,請寫出“浸取”反應(yīng)中生成S的化學(xué)方程式:______________。
(3)常溫下“除鐵”時(shí)加入的試劑A可用CuO等,調(diào)節(jié)pH調(diào)的范圍為_________,若加 A 后溶液的 pH調(diào)為4.0,則溶液中 Fe3+的濃度為_________mol/L。
(4)寫出“沉錳”(除 Mn2+)過程中反應(yīng)的離子方程式:_________________________。
(5)“趕氨”時(shí),最適宜的操作方法是________________。
(6)過濾Ⅱ得到的沉淀經(jīng)過洗滌、干燥可以得到堿式碳酸銅,判斷沉淀是否洗凈的操作是________________。
【答案】充分?jǐn)嚢,將輝銅礦粉碎,加熱等(說法合理即可) 2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O 3.7~5.6( 或3.7≤pH<5.6) 4.0×10-8 Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+ 將溶液加熱 取少量最后一次洗滌液于潔凈的試管中,加入足量稀鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則說明沉淀已洗凈,反之未洗凈。(其它合理答案也可)
【解析】
輝銅礦主要成分為Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì),加入稀硫酸和二氧化錳浸取,過濾得到濾渣為MnO2、SiO2、單質(zhì)S,濾液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+,調(diào)節(jié)溶液pH除去鐵離子,加入碳酸氫銨溶液沉淀錳過濾得到濾液趕出氨氣循環(huán)使用,得到堿式碳酸銅;據(jù)此分析解答本題。
(1)酸浸時(shí),通過充分?jǐn)嚢,將輝銅礦粉碎,加熱等都可以提高浸取率;
(2)“浸取”時(shí):在硫酸酸性條件下MnO2氧化Cu2S得到硫沉淀、CuSO4和MnSO4,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O;
(3)“除鐵”主要是除去溶液中Fe3+,根據(jù)題干表格可知,若要使Fe3+完全沉淀而不沉淀Cu2+,溶液的pH范圍為:3.7~5.6或3.7≤pH<5.6;若溶液pH=4,即c(H+)=1×10-4mol/L,c(OH-)==mol/L=1×10-10mol/L,c(Fe3+)== mol/L=4.0×10-8mol/L;
(4)“沉錳”(除Mn2+)過程中,加入碳酸氫銨和氨氣,生成碳酸錳沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+;
(5)“趕氨”時(shí),最適宜的操作方法是減小氨氣溶解度,氨氣是易揮發(fā)的氣體,加熱驅(qū)趕,
故答案為:將溶液加熱;
(6)沉淀表面主要雜質(zhì)為硫酸鹽等,因此檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的操作為:取少量最后一次洗滌液于潔凈的試管中,加入足量稀鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則說明沉淀已洗凈,反之未洗凈。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)中,調(diào)節(jié)反應(yīng)物用量或濃度不會改變反應(yīng)產(chǎn)物的是( 。
A.CO2通入澄清石灰水中B.碳在氧氣中燃燒
C.鹽酸中加入二氧化錳D.鐵絲在氯氣中燃燒
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由短周期主族元素X、Y、Z組成的單質(zhì)(化學(xué)式也分別為X、Y、Z),X為金屬,其核外電子數(shù)為Y原子序數(shù)的2倍,Y的最低負(fù)化合價(jià)與Z的最高正化合價(jià)的數(shù)值相等,甲、乙、丙、丁四種均為氧化物,甲和丁為無色的氣體,固體甲可用于人工降雨,乙和丙熔點(diǎn)均很高,且它們在一定條件下能發(fā)生如下反應(yīng),下列說法中正確的是( )
A.X為第三周期II族元素,Y和Z位于同一主族
B.甲、乙、丙均能與水發(fā)生化合反應(yīng)
C.工業(yè)上常用電解乙制備X
D.X可用于制焰火煙花,Z可用作太陽能電池的材料
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【題目】通過加入適量乙酸鈉,設(shè)計(jì)成微生物電池可以將廢水中的氯苯轉(zhuǎn)化為苯而除去,其原理如圖所示。下列敘述正確的是
A. b極為正極,發(fā)生還原反應(yīng)
B. 一段時(shí)間后b極區(qū)電解液的pH減小
C. H+由a極穿過質(zhì)子交換膜到達(dá)b極
D. a極的電極反應(yīng)式為-e-=Cl-+
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【題目】如圖是部分短周期元素的單質(zhì)及其化合物(或其溶液)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知在常溫常壓下,A是固體,B、C、D、E是非金屬單質(zhì)且都是氣體,C呈黃綠色;化合物F是淡黃色固體,化合物G的焰色反應(yīng)為黃色,化合物Ⅰ和J通常狀況下呈氣態(tài);D和E反應(yīng)生成一種刺激性氣味的氣體。
請回答下列問題:
(1)E和J的化學(xué)式分別是________和________。
(2)寫出F和CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的情況:_________。
(3)將少量單質(zhì)C通入盛有淀粉碘化鉀溶液的試管中,溶液變藍(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為_________。
(4)標(biāo)況下3.36 L氣體B與A完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為________。
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是
A.100 mL 0.1 mol·L-1的稀硫酸中含有SO42-個(gè)數(shù)為0.1NA
B.常溫常壓下,4 g氦氣所含有的中子數(shù)為4NA
C.2.7 g金屬鋁與足量的鹽酸反應(yīng),鋁失去電子數(shù)為3NA
D.12.4 g白磷(分子式為P4)中含有磷原子數(shù)為0.4NA
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【題目】把2.3 g鈉投入足量水中,充分反應(yīng)后所得溶液用水稀釋至100 mL。求:
(1)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣多少升_______;
(2)所得的溶液物質(zhì)的量濃度_______?
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【題目】如圖所示,在水槽中裝有水,容積為的試管中充滿了和的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),將試管倒插入水槽中。充分反應(yīng)后,試管中剩余氣體的體積為。
(1)將倒插入水槽中發(fā)生的反應(yīng)為________________________________________________,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為_____________;原混合氣體中與的物質(zhì)的量之比為____________。
(2)通過導(dǎo)氣管向剩余氣體的試管中持續(xù)通入氧氣,中可能觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________。
(3)當(dāng)試管中充滿氣體時(shí)停止通入氧氣,然后將試管從水槽中取出,水槽中溶液的物質(zhì)的量濃度為______(設(shè)水槽中液體的體積仍為)。
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【題目】磁性材料產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)各國競相發(fā)展的高科技支柱產(chǎn)業(yè)之一,磁性材料廣泛用于電子信息、軍事技術(shù)等領(lǐng)域。碳酸錳主要用于制備軟磁鐵氧體,工業(yè)上用氯化銨焙燒錳礦粉制備高純度碳酸錳的工藝流程如下:
已知:①錳礦粉的主要成分是MnCO3,還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相關(guān)金屬Mn+離子c(Mn+)=0.1molL -1形成M(OH)n沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | Ca2+ | Mn2+ |
開始沉淀的pH | 1.5 | 3.8 | 6.3 | 9.6 | 10.6 | 8.8 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 5.2 | 8.3 | 11.6 | 12.6 | 10.8 |
回答下列問題:
(1)“焙燒”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(2)浸出液“凈化除雜”過程如下:①加入MnO2將Fe2+氧化為Fe3+;②__將Al3+、Fe3+變?yōu)槌恋沓;③加?/span>NH4F將__離子沉淀除去。寫出反應(yīng)①的離子方程式為___;
(3)碳化結(jié)晶時(shí),反應(yīng)的離子方程式為___。
(4)碳化結(jié)晶過程中不能用碳酸銨溶液代替碳酸氫銨溶液可能的原因是__。流程中能循環(huán)利用的物質(zhì)除了氯化銨之外還有__。
(5)測定碳酸錳產(chǎn)品的純度。
稱取0.5000g碳酸錳產(chǎn)品于錐形瓶中,加25.00mL磷酸,加熱,碳酸錳全部轉(zhuǎn)化為[Mn(PO4)2]3-,冷卻至室溫。加水稀釋至100mL,滴加2~3滴指示劑,然后用濃度為0.2000mol·L-1的硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(反應(yīng)為:[Mn(PO4)2]3- +Fe2+=Mn2+ +Fe3++2PO43-)。重復(fù)操作3次,記錄數(shù)據(jù)如下表:
滴定次數(shù) | 0.2000mol·L-1的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液讀數(shù)(mL) | |
滴定前 | 滴定后 | |
1 | 0.10 | 20.20 |
2 | 1.32 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.95 |
則產(chǎn)品的純度=__,若滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處產(chǎn)生了氣泡,則測得的碳酸錳粗產(chǎn)品的純度__(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
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