【題目】CuAlO2是重要化工品,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(摩爾鹽)是化學上常用的分析試劑。某小組以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,含少量SiO2)為原料制備這兩種化工品,流程如圖:

已知:①幾種氫氧化物的開始沉淀和完全沉淀的pH,如表所示。

CuOH2

FeOH2

FeOH3

開始沉淀/pH

4.7

7.6

2.7

完全沉淀/pH

6.7

9.6

3.7

4CuO+4Al(OH)34CuAlO2+6H2O+O2

回答下列問題:

1CuAlO2中銅的化合價為__;濾渣1的主要成分是__(填化學式)。

2)反應物中鐵元素被氧化的目的是__。

3)提高這兩種方案中酸浸反應速率都需要加熱,但溫度都不宜過高,其原因是__。

4)在混酸法中,CuFeS2溶于混酸生成Cu2+,Fe3+SO42-和一種無色氣體,該氣體遇空氣迅速變?yōu)榧t棕色。寫出CuFeS2與混酸反應的離子方程式__。

5)評價上述流程,補充完整:

優(yōu)點

缺點

細菌法

__

化學反應慢,需要時間長

混酸法

節(jié)省時間

___

【答案】+1 SiO2 鐵元素沉淀時,亞鐵離子難與銅離子分離,三價鐵離子易與銅離子分離 溫度過高,細菌會失去活性,硝酸揮發(fā)和分解加快 3CuFeS2+17NO3-+20H+=3Cu2++3Fe3++6SO42-+17NO+10H2O 環(huán)保,不產生污染性氣體 排放有毒NO氣體

【解析】

在混酸法中,CuFeS2溶于混酸生成Cu2+,Fe3+SO42-和一氧化氮,細菌法是CuFeS2與硫酸氧氣反應生成硫酸鐵,硫酸銅和水,銅鐵礦中的二氧化硅不與酸反應,稱為濾渣1,濾液中加入氧化銅,使三價鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀,由于氫氧化銅和氫氧化亞鐵沉淀時的pH比較接近,不易分離,濾液2中含有銅離子,加入硫酸鋁和氫氧化鈉后可以得到氫氧化銅和氫氧化鋁的混合物,將氫氧化銅加熱分解得到氧化銅,再與氫氧化鋁在加熱的條件下生成CuAlO2,制摩爾鹽是將氫氧化鐵加還原性酸生成硫酸亞鐵,再加硫酸銨即可以得到摩爾鹽。

(1)CuAlO2中鋁為+3價,氧為-2價,故銅為+1價。黃銅中的二氧化硅不溶于酸,濾渣1為二氧化硅。

(2)分析表格pH數(shù)據(jù)知,調節(jié)pH不能以Fe(OH)2形式分離Fe2+Cu2+,容易以Fe(OH)3形式分離Fe3+Cu2+;

(3)溫度高,細菌會變性,失去催化活性,硝酸隨溫度升高而揮發(fā)性增強,分解速率加快,導致反應物濃度急劇降低,反應速率減慢;

(4)依題意,反應物是CuFeS2,HNO3H2SO4,產物是Cu2+,Fe3+, NOSO42-H2O;(5)評價方案要從節(jié)能,環(huán)保,省時,成本等角度考慮,抓住關鍵點。顯然,細菌催化法環(huán)保,但耗時多;混酸法省時,但產生NO,一氧化氮有毒;

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗室模擬工業(yè)制備高純鐵。用惰性電極電解FeSO4溶液制備高純鐵的原理如圖所示:

下列說法不正確的是( )

A.陰極主要發(fā)生反應:Fe2++2e-=Fe

B.向陽極附近滴加 KSCN 溶液,溶液變紅

C.電解一段時間后,陰極附近pH減小

D.電解法制備高純鐵總反應:3Fe2+ Fe+2Fe3+

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某班學生對BeCl2是離子化合物還是共價化合物進行集體探究,從經驗看鈹是金屬元素,易失去電子,氯元素易得到電子,請回答以下問題:

1Be的電負性是1.5,Cl的電負性是3.0,則BeCl2應為_________化合物。

2)工業(yè)上制取BeCl2方法是:將得到的BeCl2溶液在HCl氣流中蒸干灼燒,防止BeCl2水解,請寫出BeCl2水解的化學方程式__________________。

3)經實驗驗證,熔融的BeCl2不能導電,說明它是_______化合物;BeCl2能溶于水,水溶液能導電,因它在溶液中能電離,寫出它的電離方程式_________。

4)在周期表中,鈹元素和鋁元素恰好處于對角線位置,根據(jù)對角線法則,判斷BeCl2應與_____(填MgCl2AlCl3)化學性質更相似。

50.1mol氫氧化鈹恰好能和100m0.2mol/L的氫氧化鈉溶液發(fā)生反應,寫出反應的化學方程式_________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價電子層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數(shù)為其內層電子數(shù)的3倍,dc同族;e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子。

回答下列問題:

1b、c、d中第一電離能最大的是____________(填元素符號),e的價層電子排布圖為_________。

2a和其他元素形成的二元共價化合物中,分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為_________;分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是__________(填化學式,寫出兩種)。

3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是_________(任寫一種);酸根呈三角錐結構的酸是___________(填化學式)。

4ec形成的一種離子化合物的晶體結構如圖1所示,則e離子的電荷為__________。

5)這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中,陰離子呈四面體結構;陽離子呈軸向狹長的八面體結構(如圖2所示)。該化合物中,陰離子為__________,陽離子中存在的化學鍵類型有____________;該化合物加熱時首先失去的組分是____________,判斷理由是___________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】a,b,c,d為四種由短周期元素構成的中性粒子,它們都有14個電子,且除a外都是共價型分子;卮鹣铝袉栴}:

(1)a是單核粒子,a單質可用作半導體材料,a原子核外電子排布式為______________。

(2)b是雙核化合物,常溫下為無色無味氣體。b的化學式為________。人一旦吸入b氣體后,就易引起中毒,是因為__________而中毒。

(3)c是雙核單質,寫出其電子式____________。c分子中所含共價鍵的類型為_______(極性鍵非極性鍵”)。c單質常溫下性質穩(wěn)定,不易起反應,原因是________________________。

(4)d是四核化合物,其結構式為______________;d分子內所含共價鍵有________σ鍵,________π鍵;σ鍵與π鍵的強度大小關系為σ___π(“>”、“<”“=”),原因是:__________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】NA是阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是(

A.常溫常壓下,40gSO3含原子總數(shù)為2NA

B.1mol銅鋅合金與足量稀硝酸反應轉移電子數(shù)為2NA

C.1L1molL-1CH3COONH4中性溶液含NH4+數(shù)目為NA

D.1mol分子中最多共平面的碳原子數(shù)為9NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】二茂鐵可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等。實驗室制備二茂鐵裝置示意圖如右下圖(二茂鐵熔點是173℃,在100℃時開始開華;沸點是249℃)。實驗步驟為:

①在三頸燒瓶中加入25g粉末狀的KOH,并從儀器a中加入60mL無水乙醚到燒瓶中,充分攪拌,同時通氮氣約10min;

②再從儀器a滴入5.5mL新蒸餾的環(huán)戊二烯(密度0.95g/cm3),攪拌;

③將6.5g無水FeCl2與(CH3)2SO(二甲亞砜,作溶劑)配成的溶液25mL裝入儀器a中,慢慢滴入儀器c中,45min滴完,繼續(xù)攪拌45min;

④再從儀器a加入25mL無水乙醚攪拌;

⑤將c中的液體轉入儀器d,依次用鹽酸、水各洗滌兩次,分液得橙黃色溶液;

⑥蒸發(fā)橙黃色溶液,得二茂鐵粗產品。

回答下列問題:

(1)儀器b的名稱是______________,作用是________________________

(2)步驟①中通入氮氣的目的是__________________________________。

(3)儀器c的適宜容積應為_________:①100mL、②250mL、③500mL;儀器a使用前應進行的操作是_______________________________________。

(4)KOH、FeCl2、C5H6反應生成二茂鐵[Fe(C5H5)2]和KCl的化學方程式為_________________________;步驟⑦是二茂鐵粗產品的提純,該過程在右圖中進行,其操作名稱為 ____________________________。

(5)為了確證得到的是二茂鐵,還需要進行的一項簡單實驗是_________________________。

(6)最終得到純凈的二茂鐵3.7g,則該實驗的產率為 __________________(保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用下列實驗裝置進行相應實驗,設計正確且能達到實驗目的的是

A. 用圖1所示裝置制取并收集少量純凈的氨氣

B. 用圖2 所示裝置分離乙醇和乙酸乙酯的混合溶液

C. 用圖3所示裝置加熱分解NaHCO3固體

D. 用圖4 所示裝置比較KMnO4、Cl2、Br2的氧化性強弱

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將浸透了石蠟油的石棉放置在硬質試管的底部,試管中加入碎瓷片,給碎瓷片加強熱,關于該實驗的分析正確的是(  )

A.石棉的作用是催化劑

B.碎瓷片的作用是防暴沸

C.若小試管中的液體是酸性高錳酸鉀,則其褪色的原因是石蠟油揮發(fā)

D.若小試管中的液體是溴水,一段時間后會觀察到其褪色并分層

查看答案和解析>>

同步練習冊答案