銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題:

(1)自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液向地下深層滲透,遇到難溶的ZnS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。寫出CuSO4轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)的離子方程式_______________________________。

(2)工業(yè)上以黃銅礦CuFeS2)為原料,采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅的中間過程會(huì)發(fā)生反應(yīng):2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,該反應(yīng)的氧化劑是_____;驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是SO2的方法是____________。

(3)圖I是一種新型燃料電池,它以CO為燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物為電解質(zhì),圖II是粗銅精煉的裝置圖,假若用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn)。

①寫出A極的電極反應(yīng)式__________________________________________________。

②要用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn),粗銅板應(yīng)與__________極(填“A”或“B”)相連;若粗銅中還含有Au、Ag、Fe,它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼開__________。

③當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LCO時(shí),精銅電極的質(zhì)量變化情況為_________。

(4)現(xiàn)向一含有Ca2、Cu2的混合溶液中滴加Na2CO3溶液,若首先生成CuCO3沉淀,根據(jù)該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是________(填序號(hào))

A.Ksp(CuCO3)<Ksp(CaCO3)              B.c(Cu2)<c(Ca2)

C.        D.

 

【答案】

(14分)(1)Cu2(aq)+ZnS(s)=Zn2(aq)+CuS(s) (2分)

(2)Cu2O和Cu2S(1分);將氣體通入品紅溶液,溶液褪色,加熱恢復(fù)原色(2分)

(3)①CO-2e+CO32=2CO2(2分) ②B(1分);Au、Ag以單質(zhì)的形成沉積在陽極下方,F(xiàn)e以Fe2的形式進(jìn)入電解液中(2分) ③增加3.2g(2分) (4)C(2分)

【解析】

試題分析:(1)硫化銅的溶解度小于氯化鋅的,所以根據(jù)沉淀容易向更難溶的方向轉(zhuǎn)化可知,該反應(yīng)的離子方程式是Cu2(aq)+ZnS(s)=Zn2(aq)+CuS(s)。

(2)根據(jù)反應(yīng)的方程式可知,銅元素的化合價(jià)從+1價(jià)降低到0價(jià),得到1個(gè)電子,S元素的化合價(jià)從-2價(jià)升高到+4價(jià),失去6個(gè)電子,所以Cu2S是還原劑,Cu2O和Cu2S是氧化劑。SO2具有漂白性,能使品紅溶液褪色,據(jù)此可以鑒別SO2,所以正確的操作是將氣體通入品紅溶液,溶液褪色,加熱恢復(fù)原色。

(3)①原電池中較活潑的金屬是負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極,所以溶液中的陽離子向正極移動(dòng),正極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。因此CO在負(fù)極通入,氧氣在正極通入,即A電極是負(fù)極。由于電解質(zhì)是一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物為電解質(zhì),所以CO32向負(fù)極移動(dòng),因此負(fù)極電極反應(yīng)式是CO-2e+CO32=2CO2。

②粗銅精煉時(shí),粗銅與電源的正極相連,做陽極,即與電極B相連。由于金屬性是Au<Ag<Cu<Fe,所以陽極首先是鐵失去電子,然后是銅失去電子,而Au和Ag形成陽極泥,所以Au、Ag、Fe它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼锳u、Ag以單質(zhì)的形成沉積在陽極下方,F(xiàn)e以Fe2的形式進(jìn)入電解液中。

③準(zhǔn)狀況下1.12LCO的物質(zhì)的量是1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.05mol×2=0.1mol,所以根據(jù)電荷守恒可知,精銅電極析出銅的物質(zhì)的量是0.1mol÷2=0.05mol,即陰極精銅增加0.05mol×64g/mol=3.2g。

(4)向一含有Ca2、Cu2的混合溶液中滴加Na2CO3溶液,若首先生成CuCO3沉淀,這說明溶液中c(Cu2)·c(CO32)>Ksp(CuCO3)、c(Ca2)·c(CO32)<Ksp(CaCO3),所以,因此答案選C。

考點(diǎn):考查溶解平衡以及沉淀的轉(zhuǎn)化;氧化還原反應(yīng)的判斷;SO2的檢驗(yàn);電極反應(yīng)式的書寫以及有關(guān)計(jì)算;粗銅的精煉等

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.請(qǐng)回答下列問題:
(1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個(gè)反應(yīng)為:3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4,有3mol FeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移
32
32
mol電子.
(2)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑,反應(yīng)的離子方程式為
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
;從腐蝕廢液回收得到金屬銅,還需要的試劑是
鐵粉、稀鹽酸(稀硫酸)
鐵粉、稀鹽酸(稀硫酸)

(3)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑,在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去,其原因是
酸性廢水抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體
酸性廢水抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體

(4)鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如圖,將該圖稍作修改 即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡單示意圖,請(qǐng)?jiān)谔摼框內(nèi)作出修改,并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.請(qǐng)回答下列問題:
(1)黃鐵礦(FeS2,其中S為-1價(jià))是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個(gè)反應(yīng)為3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4,氧化產(chǎn)物為
SO2、Fe3O4
SO2、Fe3O4
,若有3mol FeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
32mol
32mol

(2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑.某自來水廠用氯氣和綠礬(FeSO4?7H2O)一起凈水,其原理為
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H+
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H+
(用離子方程式表示).
(3)①鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如右,將該圖稍作修改 即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡單示意圖,請(qǐng)?jiān)谟覉D虛線框內(nèi)作出修改,并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向.
②寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反應(yīng)式
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-,

(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作凈水劑,也可用于制造高鐵電池.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反應(yīng)為
3Zn+2K2FeO4+8H2   3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為
2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-
2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-

用該電池電解100mL 1mol?L-1的AgNO3溶液,當(dāng)電路中通過0.1mol 電子時(shí),被電解溶液的pH為
0
0
(溶液體積變化忽略不計(jì)).
(5)氧化亞銅是一種半導(dǎo)體材料,常用作制造整流器的材料,還可以用于光照條件下水分解的催化劑和農(nóng)作物的殺菌劑.
用右圖裝置可制得氧化亞銅,試寫出陽極的電極反應(yīng)式
2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鐵、鋁、銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的用途,試回答下列問題:
(1)制造電路板的工藝中,F(xiàn)eCl3溶液可以蝕刻銅箔,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式
 

(2)已知銅與稀硫酸不反應(yīng),但將銅片在稀硫酸中長時(shí)間加熱時(shí)溶液會(huì)呈藍(lán)色,請(qǐng)用化學(xué)方程式表示原因
 

(3)氯化鋁廣泛用于有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑.將鋁土礦粉(主要成分為Al2O3)與焦炭混合后加熱并通入氯氣,可得到氯化鋁,同時(shí)生成CO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

(4)已知Cu2S可以和硝酸反應(yīng),請(qǐng)配平下列化學(xué)反應(yīng)方程式:
□Cu2S+□HNO3
  △  
.
 
□CuSO4+□Cu(NO32+□NO↑+□
 

(5)在常溫下,向0.10mol?L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢,有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成,當(dāng)溶液的pH=9時(shí),c(Cu2+)=
 
mol?L-1(KSP[Cu(OH)2]=2.8×10-20).
(6)某校興趣小組欲測(cè)定一種鐵鋁硅合金(FexAlySiz)粉末的組成,提出如下方案:準(zhǔn)確稱取1.46g該合金粉末,加入過量鹽酸溶液充分反應(yīng)后過濾,測(cè)定剩余固體質(zhì)量0.07g.向?yàn)V液中滴加足量濃NaOH溶液,充分?jǐn)嚢、過濾、洗滌得固體.再將所得固體充分加熱、灼燒得紅棕色粉末1.60g,通過計(jì)算確定此合金的組成為
 
(填化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來源:2011年山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考化學(xué)二模試卷(解析版) 題型:解答題

鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.請(qǐng)回答下列問題:
(1)黃鐵礦(FeS2,其中S為-1價(jià))是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個(gè)反應(yīng)為3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,氧化產(chǎn)物為______,若有3mol FeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______.
(2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑.某自來水廠用氯氣和綠礬一起凈水,其原理為______(用離子方程式表示).
(3)①鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如右,將該圖稍作修改 即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡單示意圖,請(qǐng)?jiān)谟覉D虛線框內(nèi)作出修改,并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向.
②寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反應(yīng)式______.
(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作凈水劑,也可用于制造高鐵電池.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反應(yīng)為
3Zn+2K2FeO4+8H2   3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為______.
用該電池電解100mL 1mol?L-1的AgNO3溶液,當(dāng)電路中通過0.1mol 電子時(shí),被電解溶液的pH為______(溶液體積變化忽略不計(jì)).
(5)氧化亞銅是一種半導(dǎo)體材料,常用作制造整流器的材料,還可以用于光照條件下水分解的催化劑和農(nóng)作物的殺菌劑.
用右圖裝置可制得氧化亞銅,試寫出陽極的電極反應(yīng)式______.

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