以黃銅礦精礦為原料,制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示:
Ⅰ.將黃銅礦精礦(主要成分為CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。
Ⅱ.采用如下裝置進(jìn)行電化學(xué)浸出實(shí)驗(yàn)

將精選黃銅礦粉加入電解槽陽極區(qū),恒速攪拌,使礦粉溶解。在陰極區(qū)通入氧氣,并加入少量催化劑。
Ⅲ.一段時(shí)間后,抽取陰極區(qū)溶液,向其中加入有機(jī)萃取劑(RH)發(fā)生反應(yīng):2RH(有機(jī)相)+Cu2(水相) R2Cu(有機(jī)相)+2H(水相)
分離出有機(jī)相,向其中加入一定濃度的硫酸,使Cu2得以再生。
Ⅳ.電解硫酸銅溶液制得金屬銅。
(1)黃銅礦粉加入陽極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應(yīng):
CuFeS2+4H=Cu2+Fe2+2H2S
2Fe3+H2S=2Fe2+S↓+2H
①陽極區(qū)硫酸鐵的主要作用是____________。
②電解過程中,陽極區(qū)Fe3的濃度基本保持不變,原因是______________________。
(2)陰極區(qū),電極上開始時(shí)有大量氣泡產(chǎn)生,后有固體析出,一段時(shí)間后固體溶解。寫出上述現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的反應(yīng)式____________________。
(3)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟Ⅲ,分離有機(jī)相和水相的主要實(shí)驗(yàn)儀器是__________;加入有機(jī)萃取劑的目的是__________。
(4)步驟Ⅲ,向有機(jī)相中加入一定濃度的硫酸,Cu2得以再生的原理是____________。
(5)步驟Ⅳ,若電解200 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液,生成銅3.2 g,此時(shí)溶液中離子濃度由大到小的順序是__________。

(1)①吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染
②Fe2-e=Fe3
(2)2H+2e=H2↑、Cu2+2e=Cu、2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
(3)分液漏斗 富集Cu2、分離Cu2與其它金屬陽離子
(4)增大H濃度,使平衡2RH(有機(jī)相)+Cu2(水相)??R2Cu(有機(jī)相)+2H(水相)逆向移動(dòng),Cu2進(jìn)入水相得以再生
(5)c(H)>c(SO42-)>c(Cu2)>c(OH)

解析

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:填空題

化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)目前常用的鎳鎘(NiCd)電池,其電池總反應(yīng)可以表示為:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法中正確的是(  )
①以上反應(yīng)是可逆反應(yīng) 
②以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)
③充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?br />④放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?table name="optionsTable" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ (2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,有資料表明一節(jié)廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價(jià)值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。這是因?yàn)?u>                。 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某課外活動(dòng)小組用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問題。

(1)若開始時(shí)開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為________________。
(2)若開始時(shí)開關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)式為________,總反應(yīng)的離子方程式為__________________________。
有關(guān)上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(填序號(hào))________________。
①溶液中Na向A極移動(dòng)、趶腁極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán) ③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度、苋魳(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
(3)該小組同學(xué)認(rèn)為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式為________________。此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)________(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
②制得的氫氧化鉀溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)________導(dǎo)出。
③通電開始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因
______________________________________________________________。
④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

【化學(xué)——選修2化學(xué)與技術(shù)】(15分)
由Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等為原料生產(chǎn)硅膠(SiO2·nH2O)、磷、磷酸及CH3OH,下列工藝過程原料綜合利用率高,廢棄物少。

(1)上述反應(yīng)中,屬于置換反應(yīng)的是     [選填:(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)]
(2)高溫下進(jìn)行的反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為:                   ;
固體廢棄物CaSiO3可用于                            。
(3)反應(yīng)Ⅲ需在隔絕氧氣和無水條件下進(jìn)行,其原因是                。
(4)CH3OH可用作燃料電池的燃料,在強(qiáng)酸性介質(zhì)中,負(fù)極的電極反應(yīng)式為        
(5)指出(VI)這一環(huán)節(jié)在工業(yè)生產(chǎn)上的意義                
(6)寫出由P→H3PO4有關(guān)反應(yīng)式
                            
                            

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)目前常用的鎳鎘(Ni—Cd)電池,其電池總反應(yīng)可以表示為:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法正確的是________(填字母序號(hào))。
①以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)、谝陨戏磻(yīng)不是可逆反應(yīng)、鄢潆姇r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋、芊烹姇r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?table name="optionsTable" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ (2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,有資料表明,一節(jié)廢鎳鎘電池可以使1 m2面積的耕地失去使用價(jià)值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重,這是因?yàn)開_____________________。
(3)另一種常用的電池鋰電池(鋰是一種堿金屬元素,其相對(duì)原子質(zhì)量為7),由于它的比容量(單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電能)特別大而廣泛應(yīng)用于心臟起搏器,一般使用時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)十年,它的負(fù)極由金屬鋰制成,電池總反應(yīng)可表示為L(zhǎng)i+MnO2=LiMnO2。
試回答:鋰電池比容量特別大的原因是___________________________。
鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶液配制,為什么這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液?請(qǐng)用化學(xué)方程式表示其原因:___________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ),鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見,為此每年國家損失大 量 資金.請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過程中的有關(guān)問題.

(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理,在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕,在中性或堿性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕。
①分別寫出圖1中鐵電極和石墨電極的電極反應(yīng)式:
                           ,                            。
②將該裝置作簡(jiǎn)單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置,請(qǐng)?jiān)趫D1虛線框內(nèi)所示
位置作出修改,并用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向。
③寫出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式                。
(2)工業(yè)上常用鹽酸除去鐵銹.現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中,溶液中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式有                                  。
(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵制品的表面鍍銅防止鐵被腐蝕.裝置示意如圖2:
①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是(寫元素名稱)      ,B電極的電極反應(yīng)式是                   ,
②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧、烘干、稱量,二者質(zhì)量差為5.12g,則電鍍時(shí)電路中通過的電子為      mol 。
③鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請(qǐng)簡(jiǎn)要說明原因         。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵,利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡(jiǎn)圖如下:

(1)電解時(shí)廢舊刀具做陽極,不銹鋼做陰極,HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。
(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是________;厥盏南礈煲捍嫠渲齐娊庖,目的是回收利用其中的________。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是________。洗滌CoC2O4不充分對(duì)最終產(chǎn)品純度并無明顯影響,但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染,原因是____________________________________________。
(4)將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

電解法在金屬精煉、保護(hù)環(huán)境、處理廢水中起著十分重要的作用。
(1)下圖為電解精煉銀的示意圖,________(填a或b)極為含有雜質(zhì)的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體生成,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為________________________。

AgNO3—HNO3溶液
(2)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2O72-)時(shí),以鐵板作陰、陽極,處理過程中存在反應(yīng)Cr2O72-+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O,最后Cr3以Cr(OH)3形式除去。回答下列問題:
①寫出電極反應(yīng)式:陰極________________,陽極________________。
②當(dāng)生成1 mol Cr(OH)3時(shí),電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量至少為________mol。
③電解過程中有Fe(OH)3沉淀生成,原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)電解降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電解降解NO3-的原理如圖所示。

①電源正極為________(填A(yù)或B),陰極反應(yīng)式為________________________________________________________________。
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm-Δm)為________g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

)如圖裝置所示,C、D、E、F都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F(xiàn)極附近呈紅色。請(qǐng)回答:

(1) 一段時(shí)間后,甲中溶液顏色              ,
寫出甲中C的電極反應(yīng)式                        。
(2) 若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí),對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為        。
(3) 現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,電鍍液是        溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500 mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為                。
(4) 若將F電極更換為鐵,其他裝置都不變,則乙中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是                   。

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