7.富氧底吹熔池煉銅新工藝是比較成熟和完善的先進工藝,該工藝中銅的回收率達到7.98%,金、銀等黃金屬的回收率都超過97%,其反應爐工業(yè)流程如圖所示.

(1)該新工藝的優(yōu)點之一是混合礦料不需干燥、磨細,煙氣進入余熱鍋爐后,在氣一液一固三相高溫“乳化液”中,爐料很快熔化并迅速反應,經(jīng)靜電除塵后進入酸廠回收利用,該工藝體現(xiàn)綠色化學的學科思想
(2)該新工藝的優(yōu)點之二是首次投科需要添加少量的燃料,當反應充分啟動后就不再需要投放燃料,說明反應爐中的反應總體來說是放熱反應
(3)此法主要用于冶煉黃銅礦(主要成分:CuFeS2)經(jīng)過反應爐充分煅燒后,最終化合態(tài)的銅生成固相Cu和氣相SO2,請寫出冶煉黃銅礦過程中三個重要反應的化學方程式:
①2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2②2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2③2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2
(4)從放銅琉口放出的銅硫中還含有鐵和硫,用吹練法出去鐵和硫是火法冶煉組銅的最后一道工序,吹練過程分為兩個階段,第一階段是使鐵氧化造渣,主要反應為:①2FeS+3O2+SiO2=2FeO•SiO2+2SO2;第二階段是時前面工藝余下的CuS氧化成組銅,主要反應為:②Cu2S+O2=2Cu+SO2,下列關于反應①、②的分析錯誤的是BC(填答案選項的序號)
A.反應②的氧化劑只有O2
B.硫元素在反應①和②中均被氧化
C.反應①和②中都有共價鍵的破壞和新共價鍵的形成
(5)如圖渣包中的爐渣含有FeO3、FeO、SiO2等,從以下提供的試劑中選用合適的試劑,設計實驗檢驗爐渣中的FeO提供的試劑:KMnO2溶液、KSCN溶液、稀硫酸、稀鹽酸
所選試劑是:稀硫酸KMnO4溶液實驗現(xiàn)象是:稀硫酸浸取爐渣所得的溶液使KMnO4溶液褪色
(6)“氧氣底吹熔煉”工藝在造硫熔煉過程中,可以做到不需要配煤燃料,以黃銅礦(純度為0.90,反應轉(zhuǎn)化率為98%)為銅,處理1噸黃銅礦可減排CO2200kg,若年產(chǎn)20萬噸銅,則每年可減排CO25.34×104萬噸(結(jié)果保留小數(shù)點后2位小數(shù))

分析 (1)SO2回收利用,防止污染環(huán)境;
(2)開始反應要提供熱量,后來不需要了,說明自身是放熱反應;
(3)化合態(tài)的銅生成銅和SO2,則前兩部反應生成的Cu2S和Cu2O反應生成Cu和SO2;
(4)反應②中Cu2S既是氧化劑又是還原劑,反應①、②中都存在O2中的共價鍵被破壞和SO2 中共價鍵的形成;
(5)FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,F(xiàn)e2+具有還原性,可使酸性KMnO4溶液褪色;
(6)由信息可知,以黃銅礦(純度為0.90,反應轉(zhuǎn)化率為98%)為銅,結(jié)合年產(chǎn)20萬噸銅計算處理的黃銅礦,再處理1噸黃銅礦可減排CO2 200kg來計算.

解答 解:(1)SO2回收利用,防止污染環(huán)境,體現(xiàn)綠色化學思想,故答案為:綠色化學;
(2)開始反應要提供熱量,后來不需要加熱,說明自身是放熱反應,故答案為:放熱;
(3)最終化合態(tài)的銅生成銅和SO2,前兩部反應生成的Cu2S和Cu2O反應生成Cu和SO2,則冶煉黃銅礦過程中三個重要反應的化學方程式為2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2、2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2、2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,故答案為:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2;2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑;
(4)反應②中Cu2S既是氧化劑又是還原劑,反應①、②中都存在O2中的共價鍵被破壞和SO2 中共價鍵的形成,故答案為:BC;
(5)FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,F(xiàn)e2+具有還原性,可使酸性KMnO4溶液褪色,則選擇試劑為稀硫酸、KMnO4溶液,實驗現(xiàn)象為稀硫酸浸取爐渣所得的溶液使KMnO4溶液褪色,
故答案為:稀硫酸、KMnO4溶液;稀硫酸浸取爐渣所得的溶液使KMnO4溶液褪色;
(6)由信息可知,以黃銅礦(純度為0.90,反應轉(zhuǎn)化率為98%)為銅,則若年產(chǎn)20萬噸銅,處理的黃銅礦為$\frac{20×1{0}^{4}}{\frac{1×0.9}{184}×64×98%}$=2.67×109t,處理1噸黃銅礦可減排CO2200kg,則每年可減排CO2為2.67×109t×200kg/t=5.34×1011kg=5.34×104萬噸,
故答案為:5.34×104

點評 本題考查Cu及其化合物的性質(zhì),為高頻考點,側(cè)重金屬及化合物性質(zhì)及氧化還原反應應用的考查,(6)中計算為解答的難點,注意習題中的信息及遷移應用的能力,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.向次氯酸鈣溶液中通入一定量SO2,可能出現(xiàn)的離子方程式為(  )
A.Ca2++ClO-+SO2+H2O→CaSO4↓+Cl-+2H+
B.Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O→CaSO4↓+2Cl-+2H++SO42-
C.Ca2++3ClO-+3SO2+3H2O→CaSO4↓+3Cl-+6H++2SO42-
D.Ca2++3ClO-+SO2+H2O→CaSO4↓+2HClO+Cl-

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

18.下列實驗所用試劑、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是( 。
序號相關實驗試劑現(xiàn)象和結(jié)論
鑒別K2CO3和Na2SO3稀硫酸、澄清的石灰水產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體的是K2CO3
鑒別NO2和Br2蒸氣濕潤的淀粉KI試紙試紙變藍色的是Br2蒸氣
鑒別葡萄糖和蔗糖銀氨溶液有銀鏡產(chǎn)生的是葡萄糖
鑒別AlCl3和MgCl2溶液氨水先產(chǎn)生白色沉淀,然后沉淀消失的是AlCl3溶液
A.①③B.①②C.②④D.②③

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.有A、B、C、D、E、F六種元素,A是周期表中原子半徑最小的元素,B是電負性最大的元素,C的2p軌道中有三個未成對的單電子,F(xiàn)原子核外電子數(shù)是B與C核外電子數(shù)之和,D是主族元素且與E同周期,E能形成紅色(或磚紅色)的E2O和黑色的EO兩種氧化物,D與B可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,請回答下列問題.
(1)A2F分子中F原子的雜化類型是sp3,F(xiàn)的氧化物FO3分子空間構(gòu)型為平面正三角形.
(2)從圖中可以看出,D跟B形成的離子化合物;該離子化合物晶體密度為ag•cm-3,則晶胞的體積是$\frac{4×78g•mo{l}^{-1}}{ag•c{m}^{-3}×{N}_{A}mo{l}^{-1}}$(寫出表達式即可).
(3)E晶體中每個E原子周圍距離最近的E原子數(shù)目為12,空間利用率為$\frac{\sqrt{2}}{6}$π.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.用NH3催化還原NxOy可以消除氮氧化物的污染.
已知:反應Ⅰ:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)△H1
反應Ⅱ:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2 (且|△H1|=2|△H2|)
反應Ⅲ:4NH3(g)+6NO2(g)?5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H3
反應I和反應II在不同溫度時的平衡常數(shù)及其大小關系如表
溫度/K反應I反應II已知:
K2>K1>K2′>K1
298K1K2
398K1K2
(1)推測反應Ⅲ是吸熱反應(填“吸熱”或“放熱”)
(2)相同條件下,反應I在2L密閉容器內(nèi),選用不同的催化劑,反應產(chǎn)生N2的量隨時間變化如圖所示.
①計算0~4分鐘在A催化劑作用下,反應速率v(NO)=0.375mol•L-1•min-1
②下列說法正確的是CD.
A.該反應的活化能大小順序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C) 
B.增大壓強能使反應速率加快,是因為增加了活化分子百分數(shù)
C.單位時間內(nèi)H-O鍵與N-H鍵斷裂的數(shù)目相等時,說明反應已經(jīng)達到平衡
D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應,當K值不變時,說明反應已經(jīng)達到平衡
(3)一定條件下,反應II達到平衡時體系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2.在其它條件不變時,再充入NO2氣體,分析NO2體積分數(shù)--φ(NO2)的變化情況:(填“變大”、“變小”或“不變”)恒溫恒壓容器,φ(NO2)不變;恒溫恒容容器,φ(NO2)變大.
(4)一定溫度下,反應III在容積可變的密閉容器中達到平衡,此時容積為3L,c(N2)與反應時間t變化曲線X如圖所示,若在t1時刻改變一個條件,曲線X變?yōu)榍Y或曲線Z.則:
①變?yōu)榍Y改變的條件是加入催化劑.變?yōu)榍Z改變的條件是將容器的體積快速壓縮至2L.

②若t2降低溫度,t3達到平衡,請在圖中畫出曲線X在t2-t4內(nèi) c(N2)的變化曲線.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?C(g)+2D(s).2min末該反應達到平衡,生成D的物質(zhì)的量如圖.下列判斷正確的是( 。
A.若混合氣體的密度不再改變時,該反應不一定達到平衡狀態(tài)
B.2min后,加壓會使正反應速率加快,逆反應速率變慢,平衡正向移動
C.反應過程中A和B的轉(zhuǎn)化率之比為3:1
D.該條件下此反應的化學平衡常數(shù)的數(shù)值約為0.91

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.有aA、bB、cC、dD四種元素,原子序數(shù)均小于18,且有,d-c=c-b=b-a=5.已知A、B、C最外層電子數(shù)總和大于D最外層電子數(shù).請根據(jù)以上情況,回答下列問題:(答題時,A、B、C、D用所對應的元素符號表示)
(1)下表中實線表示元素周期表的部分邊界,請先用實線不全元素周期表邊界,然后把題中所述元素填入相應置.   
(2)元素B的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為N≡N,由B和D形成的化合物在工業(yè)上常用殺菌劑,寫出該化合物溶于水發(fā)生反應的化學方程式NCl3+3H2O=NH3↑+3HClO.
(3)C的最高價氧化物對應的水化物與D的最高價氧化物對應的水化物之間相互反應的離子方程式可表示為Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
(4)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與C的單質(zhì)反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO32+NH4NO3+3H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.下列實驗能獲得成功的是(  )
A.苯和濃溴水用鐵作催化劑制溴苯
B.氯乙烷與NaOH溶液共熱,在水解后的溶液中直接加入AgNO3溶液檢驗Cl-
C.CH4與Cl2在光照條件下制備純凈的CH3Cl
D.乙烯通入Br2的CCl4溶液中制備CH2Br-CH2Br

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.堿式碳酸鈷[Cox(OH)y(CO3z]常用作電子材料、磁性材料的添加劑,受熱時可分解生成三種氧化物.為了確定其組成,某化學興趣小組同學設計了如圖1所示的裝置進行實驗.

(1)請完成下列實驗步驟:
①稱取3.65g樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi),稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;
②按如圖所示裝置組裝好儀器,并檢驗裝置氣密性;
③加熱甲中玻璃管,當乙裝置中不再有氣泡產(chǎn)生(填實驗現(xiàn)象),停止加熱;
④打開活塞a,緩緩通入空氣數(shù)分鐘后,稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;
⑤計算.
(2)步驟④中緩緩通人空氣數(shù)分鐘的目的是將裝置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙裝置中.
(3)某同學認為上述實驗裝置中存在一個明顯缺陷,為解決這一問題,可選用圖2裝置中的D(填字母)連接在活塞a前(填裝置連接位置).
(4)若按正確裝置進行實驗,測得如下數(shù)據(jù).
乙裝置的質(zhì)量/g丙裝置的質(zhì)量/g
加熱前80.0062.00
加熱后80.3662.88
則該堿式碳酸鈷的化學式為Co2(OH)4(CO32
(5)含有Co(AlO22的玻璃常用作實驗室觀察鉀元素的焰色反應,該玻璃的顏色為藍色.
(6)CoCl2•6H2O常用作多彩水泥的添加劑.以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取CoCl2•6H2O的一種工藝如圖3:
已知:
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3
開始沉淀(pH)2.37.57.63.4
完全沉淀(pH)4.19.79.25.2
①凈化除雜時,加入 H2O2發(fā)生反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
②加入CoCO3 調(diào)pH為5.2~7.6,則操作1獲得的濾渣成分為Fe(OH)3和Al(OH)3
③加鹽酸調(diào)整pH為2~3的目的為抑制CoCl2的水解.
④操作Ⅱ過程為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(填操作名稱)、過濾.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案