【題目】金屬及其化合物在生產(chǎn)中用途廣泛。

.從含銅豐富的自然資源黃銅礦(CuFeS2)冶練銅的工藝流程如下:

已知:CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓

(1)浸取時,若改用FeCl3溶液,也能生成CuCl和S,該反應化學方程式為 。

(2)若過濾1所得濾液中只含F(xiàn)eCl2,則將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后,所得固體的化學式為 。

(3)調(diào)節(jié)溶液的pH后,除生成Cu外,還能產(chǎn)生一種金屬離子,此金屬離子是 。(填離子符號)

(4)過濾3所得濾液中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 ,為保持流程持續(xù)循環(huán),每生成1molCu,理論上需補充CuCl2的物質(zhì)的量為 。

Ⅱ.利用生產(chǎn)硼砂的廢渣——硼鎂泥(主要成分為MgCO3、SiO2,還含有少量Fe2O3、MnO、CaO等)為主要原料制取輕質(zhì)碳酸鎂[MgCO3·Mg(OH)2·2H2O]的工業(yè)流程如下:

(1) 寫出“酸溶”一步中,MgCO3和硫酸反應的離子方程式 。

(2) 濾渣2的主要成分有MnO2和_____________,寫出生成MnO2的離子方程式____________________。

(3)“合成”時需通蒸汽至80 ℃,邊加熱邊攪拌,溫度控制在80 ℃的原因是________________________(只需寫出相應的化學方程式)。

【答案】.(1)CuFeS2+3FeCl3CuCl+4FeCl2+2S2分)

2Fe2O3(1分)(3)Cu2+(1分)

4HClCuCl22分),0.5mol2分)

.(1)MgCO32H+Mg2++H2O+CO2(1分)

(2)Fe(OH)3(1分)Mn2+ClOH2OMnO2+2H+Cl(2分)

(3)(NH4)2CO32NH3+H2O+CO2(2)

【解析】

試題分析.(1)浸取時,若改用FeCl3溶液,也能生成CuClS,該反應化學方程式為 CuFeS2 + 3FeCl3CuCl+ 4FeCl2 + 2S。

(2)濾液中只含FeCl2,存在Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,加熱促進水解,F(xiàn)e(OH)2在空氣中易氧化生成Fe(OH)3,生成的Fe(OH)3受熱分解最終所得固體的化學式為Fe2O3。

(3)+1價的Cu在酸性條件下發(fā)生歧化反應,生成0價和+2價銅,故調(diào)節(jié)溶液的pH后,除生成Cu外,還能產(chǎn)生一種金屬離子,此金屬離子是Cu2+;

(4)過濾3所得濾液中含有HCl和CuCl2,可以循環(huán)使用,每生成1molCu,理論上需補充CuCl2的物質(zhì)的量為0.5mol

.由制備流程可知,硼鎂泥的主要成分為MgCO3、SiO2,還有少量Fe2O3、MnO、CaO等,向廢渣中加硫酸時SiO2不溶解,過濾得到濾渣1為二氧化硅,NaClO具有氧化性,能將Mn2+氧化為MnO2,調(diào)節(jié)pH生成MnO2、Fe(OH)3沉淀,過濾得濾渣2為MnO2、Fe(OH)3,再經(jīng)過系列除雜后所得溶液中加碳酸銨溶液,得到輕質(zhì)碳酸鎂,則

(1)MgCO3和硫酸反應生成硫酸鎂和二氧化碳,反應方程式為MgCO32H+Mg2++H2O+CO2;

(2)根據(jù)上面的分析可知濾渣2的主要成分為MnO2、Fe(OH)3,次氯酸鈉能氧化錳離子生成MnO2,反應的離子方程式為Mn2+ClO+H2OMnO2+2H+Cl

(3)合成時在溶液中加碳酸銨溶液,得到輕質(zhì)碳酸鎂、硫酸銨和水,溫度過低反應速率慢,溫度過高輕質(zhì)碳酸鎂、碳酸銨會分解,反應的方程式為(NH4)2CO3 2 NH3+H2O + CO2。

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