【題目】堿式碳酸銅在煙火、農(nóng)藥、顏料、殺菌劑等方面應(yīng)用廣泛。一種以輝銅礦(Cu2S,含有SiO2和少量Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備堿式碳酸銅的流程如圖所示:
已知:①有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定,在熱水中會(huì)分解生成NH3;
③Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
回答下列問題:
(1)加快“浸取”速率,除將輝銅礦粉碎外,還可采取的措施有___(任寫一種)。
(2)濾渣I經(jīng)CS2提取后可獲得一種淡黃色副產(chǎn)品,則濾渣I中的主要成分是___(填化學(xué)式);厥盏S色副產(chǎn)品過程中溫度控制在50~60℃之間,不宜過高或過低的原因是___。
(3)常溫下“除鐵”時(shí)加入的試劑A可用CuO,調(diào)節(jié)pH的范圍為___,若加A后將溶液的pH調(diào)為5,則溶液中Fe3+的濃度為___ mol/L。
(4)寫出“沉錳”(除Mn2+)過程中反應(yīng)的離子方程式:___。
(5)“趕氨”時(shí),最適宜的操作方法是___。
(6)測(cè)定副產(chǎn)品MnSO4·H2O樣品的純度:準(zhǔn)確稱取樣品14.00g,加蒸餾水配成100mL溶液,取出25.00mL用標(biāo)準(zhǔn)的BaCl2溶液測(cè)定,完全反應(yīng)后得到了4.66g沉淀,則此樣品的純度為___(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
【答案】攪拌;適當(dāng)增加硫酸濃度;適當(dāng)加熱等 SiO2、S、MnO2 溫度過低,硫的溶解速率小,溫度過高,CS2易揮發(fā) 3.7~5.6(或3.7≤pH<5.6) 4.0×10-11 Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3+NH4+ 將溶液加熱 96.57%
【解析】
輝銅礦主要成分為Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì),加入稀硫酸和二氧化錳浸取,Cu2S在酸性條件下被二氧化錳氧化,SiO2不溶于稀硫酸,濾渣I經(jīng)CS2提取后可獲得一種淡黃色副產(chǎn)品,說明濾渣I中含有S,過濾得到的濾渣中含有MnO2、SiO2、單質(zhì)S,濾液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+,加入A,調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀,除去鐵;加入碳酸氫銨溶液沉淀錳,過濾得到碳酸錳,用硫酸溶解,生成硫酸錳晶體,濾液趕出氨氣,參與循環(huán)使用,同時(shí)得到堿式碳酸銅,據(jù)此分析解答。
(1)加快“浸取”速率,除將輝銅礦粉碎外,還可以適當(dāng)增加硫酸的濃度,充分?jǐn)嚢瑁訜岬,故答案為:攪拌、適當(dāng)增加硫酸濃度、適當(dāng)加熱等;
(2)濾渣I的主要成份MnO2、SiO2、單質(zhì)S;回收淡黃色副產(chǎn)品——S的過程中溫度控制在50~60℃之間,不宜過高或過低,原因是溫度過低,硫的溶解速率小,溫度過高,CS2易揮發(fā),故答案為:SiO2;S;MnO2;溫度過低,硫的溶解速率小,溫度過高,CS2易揮發(fā);
(3)加入的試劑A是用于調(diào)節(jié)溶液pH,促進(jìn)鐵離子的水解,但不能引入雜質(zhì),因最后要制備堿式碳酸銅,則可加入氧化銅、氫氧化銅等,根據(jù)有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍,溶液pH應(yīng)該介于3.7~5.6(或3.7≤pH<5.6),若加A后將溶液的pH調(diào)為5,則c(OH-)=10-9mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,則溶液中鐵離子濃度為mol/L=4.0×10-11 mol/L,故答案為:3.7~5.6(或3.7≤pH<5.6);4.0×10-11;
(4)“沉錳”(除Mn2+)過程中,加入碳酸氫銨和氨氣,生成碳酸錳沉淀,反應(yīng)的離子方程式為Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+,故答案為:Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+;
(5)氨氣易揮發(fā),“趕氨”時(shí),最適宜的操作方法是將溶液加熱,故答案為:將溶液加熱;
(6)測(cè)定MnSO4H2O樣品的純度:準(zhǔn)確稱取樣品14.00g,加蒸餾水配成100mL溶液,取出25.00mL用標(biāo)準(zhǔn)的BaCl2溶液測(cè)定,完全反應(yīng)后得到了4.66g沉淀,為硫酸鋇物質(zhì)的量==0.02mol,n(MnSO4H2O)=n(BaSO4)=0.02mol,則此樣品中MnSO4H2O物質(zhì)的量為:0.02mol×=0.08mol,則樣品中MnSO4H2O的純度=×100%=96.57%,故答案為:96.57%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.已知:①
②
③
試據(jù)此寫出一氧化碳燃燒的熱化學(xué)方程式___________________________。
Ⅱ.某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池(如圖所示),目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。根據(jù)要求回答相關(guān)問題:
①石墨電極為________(填“陽極”或“陰極”),反應(yīng)一段時(shí)間后,在乙裝置中滴入酚酞溶液,________(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)的溶液先變紅。乙池中電解總方程式為____________。
②如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間,溶液中硫酸銅濃度將________(填“增大”“減小”或“不變”)。精銅電極上的電極反應(yīng)式為______________________。
③若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有224 mL氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中鐵電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為________mL;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3
4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s) △H4
3 CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5
下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是
A. △H1>0,△H3<0
B. △H2>0,△H4>0
C. △H1=△H2+△H3
D. △H3=△H4+△H5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序數(shù)依次增大,X 是地殼中含量最多的元素,Y 原子的最外層只有一個(gè)電子,Z 位于元素周期表ⅢA族,W 與X屬于同一主族。下列說法正確的是
A. 原子半徑:r(W) > r(Z) > r(Y)
B. 由X、Y 組成的化合物中均不含共價(jià)鍵
C. Y 的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比Z的弱
D. X 的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)加入雙氧水能提高軟錳礦(主要成分是MnO2)的浸出率,錳轉(zhuǎn)化成Mn2+。寫出酸性條件下雙氧水提高軟錳礦浸出率的離子方程式:_________。
(2)碘與氫氧化鈉反應(yīng)的生成物中含有IO3-,寫出反應(yīng)過程的離子方程式:___。
(3) 電鍍污泥中的Cr2O3與加入的Na2CO3在空氣中焙燒,Cr2O3被氧化為Na2CrO4,還有CO2逸出,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________。
(4)某科研小組在實(shí)驗(yàn)室用較濃的KOH溶液直接吸收氯氣,研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后開始出現(xiàn)KClO3并逐漸增多,產(chǎn)生KClO3的離子方程式是_______。
(5) 用氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)作催化劑,利用太陽能熱化學(xué)循環(huán)分解H2O也可制H2,其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖1所示。
①氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
②CuFe2O4可用電化學(xué)方法得到,其原理如圖2所示,則陽極的電極反應(yīng)式為_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖,下列說法正確的是( )
A.M、N的氧化物都能與Z、R的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)
B.Y的單質(zhì)能從含R簡(jiǎn)單離子的水溶液中置換出R單質(zhì)
C.某物質(zhì)焰色反應(yīng)呈黃色,該物質(zhì)一定是含Z元素的鹽
D.X、M兩種元素組成的化合物熔點(diǎn)很高
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“綠水青山就是金山銀山”,近年來我國(guó)著力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展等,形成節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)的空間格局。
Ⅰ.為了尋求對(duì)環(huán)境無污染燃料燃燒法,有人曾研究了在標(biāo)準(zhǔn)條件下氮的氧化物與碳的氧化物相互作用的機(jī)理。
(1)確定該反應(yīng)的反應(yīng)過程如下:
第一步:NO2(g)+CO(g)→O—N…O…C…O—O △H=+134kJ/mol
第二步:O—N…O…C—O→NO(g)+CO2(g) △H=-368kJ/mol
總反應(yīng)式:NO2(g)+CO(g)→NO(g)+CO2(g) △H=___kJ/mol
(2)對(duì)于任意一個(gè)化學(xué)反應(yīng),通過實(shí)驗(yàn)可以確定其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的定量關(guān)系:γ=kcm(NO2)·cn(CO),該方程稱為速率方程,其中k稱為速率常數(shù)。分析表中數(shù)據(jù),寫出該反應(yīng)的速率方程表達(dá)式:___。
II.活性炭也可處理大氣污染物NO,其原理:2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g) △H>0。在T℃時(shí),在容積一定的剛性容器中加入NO氣體和活性炭粉,使之發(fā)生反應(yīng)測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下:
(3)計(jì)算T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。
(4)為了提高NO的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率,可采取的措施有___(填字母)。
A.增加NO的用量 B.增加活性炭的用量
C.升高溫度 D.增大體系壓強(qiáng)
Ⅲ.用間接電化學(xué)法可對(duì)大氣污染物NO進(jìn)行無害化處理,其工作原理如圖所示。
(5)電極I電極反應(yīng)式為___。
(6)電解時(shí)H+的移動(dòng)方向___(填“從左向右”、“從右向左”或“不移動(dòng)”)
(7)標(biāo)況下,每處理1molNO的同時(shí),可產(chǎn)生O2的體積___L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng):L(s)+aG(g)bR(g)達(dá)到平衡時(shí),溫度和壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如圖所示:圖中壓強(qiáng)p1>p2,x軸表示溫度,y軸表示平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)。據(jù)此可判斷( )
A. 上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)B. 上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C. a+1>bD. a+1<b
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】據(jù)報(bào)道,以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價(jià)為+3價(jià))和H2O2作原料的燃料電池,其負(fù)極材料采用Pt/C,正極材料采用MnO2,可用作空軍通信衛(wèi)星電源,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A. 該電池的負(fù)極反應(yīng)為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O
B. 電池放電時(shí)Na+從b極區(qū)移向a極區(qū)
C. 每消耗3 mol H2O2,轉(zhuǎn)移的電子為3 mol
D. 電極a采用MnO2作電極材料
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