【題目】近年來(lái),硫化銅礦的濕法冶煉技術(shù)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展,F(xiàn)有一種催化氧化酸浸硫化銅礦的冶煉法,其工藝流程如圖所示:

反應(yīng)溫度、固液比、反應(yīng)時(shí)間、氯離子濃度都對(duì)銅的浸出率有較大的影響,下面是實(shí)驗(yàn)得出的這幾種因素對(duì)銅的浸出率影響的變化曲線圖(如圖~如圖所示)。

回答下列問題:

(1)火法煉銅的主要反應(yīng):①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣);

②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑;則在反應(yīng)①、②、③中被氧化的元素為_______(填元素符號(hào));若生成的SO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為4.48L,則發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為________NA;由amolCuFeS2生成amolCu,共消耗________molO2。

(2)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式:________________。經(jīng)查,硫黃、FeSO4·7H2O均可入藥,用途廣泛,濕法煉銅與火法煉銅相比,優(yōu)點(diǎn)是_____________________。

(3)從溶液中得到FeSO4·7H2O晶體的操作是_______________________________。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)以及工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)要求,從下表中得出的最佳工藝條件為________(填字母代號(hào))。

【答案】 S 1.2 2.5a 2CuS+O2+2H2SO4CuSO4+2H2O+2S 污染小,同時(shí)得到副產(chǎn)物硫酸亞鐵晶體及硫黃,資源得到充分利用 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(過濾不寫不扣分) A

【解析】(1)2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO中S元素的化合價(jià)從+2升高為+4價(jià),被氧化;2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2中S元素的化合價(jià)從-2升高為+4價(jià),被氧化;2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中S元素的化合價(jià)從+2升高為+4價(jià),被氧化;則在反應(yīng)、、中被氧化的元素為S元素;若生成的SO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為4.48L,生成SO2的物質(zhì)的量為=0.2mol,則發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2mol×6NA=1.2NA;amolCuFeS2生成molCu2S,消耗2amolO2,amolCu2S氧化為Cu2O,消耗O2amol=0.5amol,共消耗2.5amolO2

(2)依據(jù)流程轉(zhuǎn)化可知,反應(yīng)是硫化銅和氧氣、硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅、硫和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CuS+O2+2H2SO4=2CuSO4+2S+2H2O,火法煉鋼中產(chǎn)生有毒的二氧化硫,而濕法煉銅中不產(chǎn)生有毒氣體,故其污染性小、環(huán)保,同時(shí)濕法煉銅還得到副產(chǎn)品硫酸亞鐵晶體及其硫磺,充分利用了資源;

(3通過將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶并過濾即可得到FeSO4·7H2O;

(4)從圖1可以看出,銅的浸出率隨反應(yīng)溫度升高二增大,在為的達(dá)到95°C后,銅的浸出率隨溫度的變化不明顯,但溫度過高能耗增加,由此可知適應(yīng)的反應(yīng)溫度為95°C,圖3可以看出:固液比大于1︰5時(shí),銅的浸出率隨固液比的增大而有所減小;固液比小于1︰5時(shí)銅的浸出率隨固液比的減小而有所下降,因此適宜的固液比為1︰5;從圖4可以看出銅的浸出率隨反應(yīng)時(shí)間增大而增大,但在反應(yīng)時(shí)間超出7h后,隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)銅的浸出率增大的很緩慢,同時(shí)反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng),即增加能耗,有降低設(shè)備利用率,故適宜的反應(yīng)時(shí)間7h;表中數(shù)據(jù)變化分析,加入氯離子能改變銅的浸出效果,但氯離子濃度超過0.8mol/L,時(shí)銅的浸出率隨氯離子濃度增加反而減小,故適宜的氯離子濃度維持在0.8mol/L;
故答案為A。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 取一定量固體,溶解,向溶液中通入足量的CO2,觀察到有晶體析出,說明原固體中一定含有Na2CO3

B. 取一定量固體,溶解,向溶液中加入適量CaO粉末,充分反應(yīng)后觀察到有白色沉淀生成,說明原固體中一定含有Na2CO3

C. 取一定量固體,溶解,向溶液中滴加適量AgNO3溶液,觀察到有白色沉淀生成,說明原固體中一定含有NaCl

D. 稱取3.80g固體,加熱至恒重,質(zhì)量減少了0.620g。用足量稀鹽酸溶解殘留固體,充分反應(yīng)后,收集到0.880g氣體,說明原固體中僅含有Na2CO3NaHCO3

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A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/span>

B.恒溫下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定減小

C.升高溫度,逆反應(yīng)速率減小

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A. 銅電極應(yīng)與X相連接

B. H+經(jīng)過質(zhì)子交換膜由右向左移動(dòng)

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若HmXOn為強(qiáng)酸,則X的氫化物溶于水一定顯酸性(m、n均為正整數(shù))

若四種元素均為金屬,則Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定為強(qiáng)堿

若四種元素均為非金屬,則W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定為強(qiáng)酸

④若四種元素只有一定為金屬,則Z與Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定為強(qiáng)酸。

其中不正確的說法有幾項(xiàng)

A. 1項(xiàng) B. 2項(xiàng) C. 3項(xiàng) D. 4項(xiàng)

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(1)E在周期表中的位置為____________________;B2F4的電子式_________________。

(2)B的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成Z,則Z的名稱為_______________,Z的化學(xué)鍵類型為____________________。

(3)可以比較C和E得電子能力強(qiáng)弱的是___________________(填寫編號(hào)) 。

a.比較這兩種元素最高正價(jià)的大小

b.二者形成的化合物中,D 元素的原子顯負(fù)價(jià)

c.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

(4)兩種均含C、D、E、F四種元素的化合物相互反應(yīng)放出氣體的反應(yīng)離子方程式為_____________________________________。

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【方案1】取一定量的樣品,用以下裝置測(cè)定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。

(1)上圖C裝置中球形干燥管的作用是 。

(2)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,首先檢查裝置的氣密性,再加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作是 ,打開分液漏斗活塞,加入NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體。打開K1,通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間,測(cè)定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖?/span> 。

(3)由于上述裝置還存在缺陷,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)意見 。

【方案2】按以下步驟測(cè)定樣品中A1N的純度:

(4)步驟②生成沉淀的離子方程式為_________________。

(5)步驟③的操作是 。A1N的純度是 (用m1、m2表示)。

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