【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染等行業(yè)。以硫化銅精礦為原料生產(chǎn)CuCl的工藝如圖:
已知CuCl難溶于醇和水,溶于c(Cl-)較大的體系[CuCl(s)+Cl-CuCl2-],潮濕空氣中易水解氧化。
(1)“氧化酸浸”前先將銅礦粉碎的目的是__。該過程生成藍色溶液和淺黃色沉淀,則反應的化學反應方程式為__;
(2)“溶解”時所用硫酸濃度為0.3mol·L-1,配制1L此硫酸溶液,需要98%、1.84g·mL-1濃硫酸__mL(保留1位小數(shù))。溶解時反應的離子方程式__;
(3)“反應”時,Cu+的沉淀率與加入的NH4Cl的量關系如圖所示。
①反應的氧化產(chǎn)物是___,n(氧化劑):n(還原劑)=___;
②比較c(Cu+)相對大。A點___C點(填“>”、“<”或“=”)。
③提高處于C點狀態(tài)的混合物中Cu+沉淀率措施是___;
(4)“過濾”所得濾液中溶質主要成分的化學式為__;
(5)不能用硝酸代替硫酸進行“酸洗”,理由是__。
【答案】增大接觸面積,加快酸浸速率,提高Cu的浸出率等 CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O 16.3 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O SO42-或(NH4)2SO4 2:1 > 加水稀釋 (NH4)2SO4 HNO3具有強氧化性會把CuCl氧化
【解析】
利用H2O2在酸性條件下將CuS中的-2價S元素氧化成S單質,同時釋放Cu2+,經(jīng)過系列處理得到Cu單質,然后利用NO3-在酸性條件下的強氧化性將Cu氧化成Cu2+,接下來用SO32-將Cu2+還原成Cu+,同時利用Cl-將Cu+沉淀生成CuCl,用稀硫酸洗去CuCl表面的(NH4+)2SO4等雜質,接下來用醇洗去表面的硫酸分子,而醇本身易揮發(fā)而除去,得到干燥的CuCl,據(jù)此回答。
(1)工藝流程前,一般將固體礦物粉碎,目的是增大礦物與酸的解除面積,一方面可以加快反應速率,另一方面使礦物中的CuS盡可能轉化,提高浸取率;根據(jù)程生成藍色溶液和淺黃色沉淀可知,本反應生成了CuSO4和S,發(fā)生了CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O,故答案為:增大接觸面積,加快酸浸速率,提高Cu的浸出率等;CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O;
(2)根據(jù)c=得,濃硫酸濃度==18.4mol·L-1,根據(jù)C1V1=C2V2得:18.4mol·L-1V=0.3mol·L-1×1L,解得V≈16.3mL;根據(jù)反應物為NH4NO3和硫酸,可知,利用NO3-在酸性條件下的氧化性將Cu氧化溶解,發(fā)生的反應為Cu和稀硝酸反應,故離子方程式為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案為:16.3;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)①流程可知,“反應”利用SO32-將Cu2+還原成Cu+,SO32-自身被Cu2+被氧化成SO42-,SO42-為氧化產(chǎn)物;SO32-被氧化S化合價由+4升高到+6,升高了2,每個Cu2+被還原,化合價從+2降低到+1,降低了1,根據(jù)氧化還原反應中化合價升高總數(shù)=化合價降低總數(shù)得,所以Cu2+和SO32-的物質的量之比為2:1,即氧化劑:還原劑=2:1;故答案為:SO42-或(NH4)2SO4;2:1;
②B點之前Cu+和Cl-形成CuCl沉淀,B點時建立了CuCl(s)Cu+(aq)+ Cl-(aq),B點之后,Cl-濃度增大,有一部分CuCl溶解[CuCl(s)+Cl-CuCl2-],由CuCl(s)Cu+(aq)+ Cl-(aq)可知,CuCl雖然被溶解了一部分,但是平衡并沒有發(fā)生移動,所以C點和B點Cu2+的濃度是相等的,由于B點之前CuCl(s)Cu+(aq)+ Cl-(aq)平衡一直向左移動,所以B點的Cu2+的濃度小于A點,綜上所述答案為:>;
③既然B點之后是由于發(fā)生了CuCl(s)+Cl-CuCl2-使沉淀減少了,所以我們可以減小Cl-濃度,具體做法是反其道而行之,加適量水稀釋,所以答案為:加水稀釋;
(4)由上可知,“過濾”所得濾液中溶質主要成分為(NH4)2SO4,所以答案為:(NH4)2SO4;
(5)硝酸有強氧化性,將CuCl氧化,所以不能用硝酸代替硫酸進行“酸洗”,故答案為:HNO3具有強氧化性會把CuCl氧化。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,P、M、N均是由其中兩種上述元素組成的化合物,它們存在轉化關系QP+M+N,P能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,M的組成元素位于同一主族,N常溫常壓下為液體。下列說法不正確的是( )
A.原子半徑:Y>Z>W>X
B.簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Z>Y
C.物質M具有漂白性
D.Q既能與強酸溶液反應,又能與強堿溶液反應
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【題目】已知醋酸、醋酸根離子在溶液中存在下列平衡:
CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+ | K1=1.75×10-5mol·L-1 |
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- | K2=5.71×10-10mol·L-1 |
現(xiàn)將 50 mL 0.2 mol·L-1醋酸與 50 mL 0.2 mol·L-1醋酸鈉溶液混合制得溶液甲,下列敘述正確的是
A.溶液甲的pH>7
B.對溶液甲進行微熱,K1、K2同時增大
C.若在溶液甲中加入少量的 NaOH 溶液,溶液的 pH 明顯增大
D.若在溶液甲中加入 5 mL 0.1 mol·L-1的鹽酸,則溶液中醋酸的 K1 會變大
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】25℃時,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入過量金屬錫(),發(fā)生反應:,體系中c(Pb2+)和c(Sn2)變化關系如右圖所示。下列判斷正確的是
A.往平衡體系中加入少量金屬鉛后,c(Pb2+)增大
B.往平衡體系中加入少量固體后,c(Sn2-)變小
C.升高溫度,平衡體系中c(Pb2+)增大,說明該反應
D.25℃時,該反應的平衡常數(shù)K=2.2
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【題目】常溫下,向盛50mL0.100mol·L-1鹽酸的兩個燒杯中各自勻速滴加50mL的蒸餾水、0.100mol·L-1醋酸銨溶液,測得溶液pH隨時間變化如圖所示。已知Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列說法正確的是( )
A.曲線X是鹽酸滴加蒸餾水的pH變化圖,滴加過程中溶液各種離子濃度逐漸減小
B.曲線Y上的任意一點溶液中均存在c(CH3COO-)<c(NH4+)
C.a點溶液中n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH)-n(NH4+)=0.01mol
D.b點溶液中水電離的c(H+)是c點的102.37倍
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【題目】鉻是常見的過渡金屬之一,研究鉻的性質具有重要意義。
(1)在右圖裝置中,觀察到裝置甲銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣體; 而裝置乙中銅電極上無氣體產(chǎn)生,鉻電極上產(chǎn)生大量紅棕色氣體。由此可得到的結論是__________________。
(2)工業(yè)上使用下圖裝置,采用石墨作電極電解Na2CrO4溶液,使Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7,其轉化原理為_____________________________________。
(3)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水,它們是工業(yè)廢水造成鉻污染的主要原因。要將Cr(Ⅵ)轉化為Cr (Ⅲ) 常見的處理方法是電解法和鐵氧磁體法。
①電解法: 將含Cr2O72- 的廢水通入電解槽內(nèi),用鐵作陽極,在酸性環(huán)境中,加入適量的NaCl 進行電解,使陽極生成的Fe2+和Cr2O72- 發(fā)生反應,其離子方程式為_______________。陰極上Cr2O72- 、H+、Fe3+都可能放電。若Cr2O72- 放電,則陰極的電極反應式為_________; 若H+放電,則陰極區(qū)形成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀,已知:Cr3+Cr(OH)3CrO2-,則陰極區(qū)溶液pH 的范圍為_________。
②鐵氧磁體法: 在含Cr (Ⅵ) 的廢水中加入綠礬,在pH<4時發(fā)生反應使Cr (Ⅵ) 轉化為Cr (Ⅲ),調(diào)節(jié)溶液pH 為6~8,使溶液中的Fe (Ⅱ)、F e(Ⅲ)、Cr (Ⅲ)析出組成相當于Fe(Ⅱ) [Fe(Ⅲ)x·Cr (Ⅲ)2-x] O4(鐵氧磁體) 的沉淀,則鐵氧磁體中x=_________; 若廢水中Cr (Ⅵ) 以CrO3計,用該法除去廢水中的Cr (Ⅵ),加入的FeSO4·7H2O 與CrO3的質量比為_________。
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【題目】下列各組熱化學方程式中,△H1>△H2的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 C(s)+O2(g)=CO(g) △H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1 S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H2
A.①B.④C.②③④D.①②③
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【題目】現(xiàn)甲、乙兩化學小組安裝兩套如圖所示的相同裝置,用以探究影響H2O2分解速率的因素。
(1)儀器a的名稱___。
(2)MnO2催化下H2O2分解的化學方程式是___。
(3)甲小組有如下實驗設計方案,請幫助他們完成表格中未填部分。
實驗編號 | 實驗目的 | T/K | 催化劑 | 濃度 |
甲組實驗Ⅰ | 作實驗參照 | 298 | 3滴FeCl3溶液 | 10mL2%H2O2 |
甲組實驗Ⅱ | ①__ | 298 | ②__ | 10mL5%H2O2 |
(4)甲、乙兩小組得出如圖數(shù)據(jù)。
①由甲組實驗數(shù)據(jù)可得出文字結論__。
②由乙組研究的酸、堿對H2O2分解影響因素的數(shù)據(jù)相同條件下,Na2O2和K2O2溶于水放出氣體速率較快的是__;乙組提出可以用BaO2固體與H2SO4溶液反應制H2O2,其化學反應方程式為_;支持這一方案的理由是_。
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