【題目】在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以黃銅礦精礦為原料,制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示:

Ⅰ.將黃銅礦精礦(主要成分為CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎

Ⅱ.采用如下裝置進(jìn)行電化學(xué)浸出實(shí)驗(yàn)

將精選黃銅礦粉加入電解槽陽(yáng)極區(qū),恒速攪拌,使礦粉溶解。在陰極區(qū)通入氧氣,并加入少量催化劑。

Ⅲ.一段時(shí)間后,抽取陰極區(qū)溶液,向其中加入有機(jī)萃取劑(RH)發(fā)生反應(yīng):

2RH(有機(jī)相)+ Cu2+(水相)R2Cu(有機(jī)相)+ 2H+(水相)

分離出有機(jī)相,向其中加入一定濃度的硫酸,使Cu2+得以再生。

Ⅳ.電解硫酸銅溶液制得金屬銅。

(1)黃銅礦粉加入陽(yáng)極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應(yīng):

CuFeS2+4H+=Cu2++Fe2++2H2S

2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

陽(yáng)極區(qū)硫酸鐵的主要作用是 _____________。

電解過(guò)程中,陽(yáng)極區(qū)Fe3+的濃度基本保持不變,原因是_____________。(使用化學(xué)用語(yǔ)作答)

(2)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟,分離有機(jī)相和水相的主要實(shí)驗(yàn)儀器是 _____________;加入有機(jī)萃取劑的目的是___________________。

(3)步驟,向有機(jī)相中加入一定濃度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是 _____________。

(4)步驟,若電解200mL0.5 mol/LCuSO4溶液,生成銅3.2 g,此時(shí)溶液中離子濃度由大到小的順序是 ___________________。(忽略電解前后溶液體積的變化)

【答案】

(1)吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染 Fe2+-e-=Fe3+;

(2)分液漏斗;富集Cu2+,分離Cu2+與其他金屬陽(yáng)離子

(3)增大H+濃度,使平衡2RH(有機(jī)相)+Cu2+(水相)R2Cu(有機(jī)相)+2H+(水相)逆向移動(dòng),Cu2+進(jìn)入水相得以再生

(4)c(H+)c(SO42-)c(Cu2+)c(OH-);

【解析】

試題分析:(1)由發(fā)生的反應(yīng)可知,Fe3+氧化吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染,故答案為:吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染;

②Fe3+被還原Fe2+,Fe2+在陽(yáng)極放電Fe2+-e-=Fe3+,又生成Fe3+,電解過(guò)程中,陽(yáng)極區(qū)Fe3+的濃度基本保持不變,故答案為:Fe2+在陽(yáng)極放電Fe2+-e-=Fe3+,又生成Fe3+;

(2)首先氫離子放電生成氫氣,反應(yīng)一段時(shí)間,銅離子放電生成銅,再通入氧氣的條件下Cu、氧氣、硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,發(fā)生的反應(yīng)依次為:2H++2 e-=H2、Cu2++2e-=Cu、2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,故答案為:2H++2 e-=H2、Cu2++2e-=Cu、2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O

(3)有機(jī)相和水相不互溶,分離有機(jī)相和水相通常利用分液的方法,使用的儀器為分液漏斗;加入有機(jī)萃取劑富集Cu2+,分離Cu2+與其它金屬陽(yáng)離子;故答案為:分液漏斗;富集Cu2+,分離Cu2+與其它金屬陽(yáng)離子;

(4)向有機(jī)相中加入一定濃度的硫酸,增大H+濃度,使平衡2RH(有機(jī)相)+Cu2+(水相) R2Cu(有機(jī)相)+2H+(水相)逆向移動(dòng),Cu2+進(jìn)入水相得以再生,故答案為:增大H+濃度,使平衡2RH(有機(jī)相)+Cu2+(水相) R2Cu(有機(jī)相)+2H+(水相)逆向移動(dòng),Cu2+進(jìn)入水相得以再生;

(5)電解uSO4溶液,發(fā)生反應(yīng)2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2,200mL 0.5mol/LCuSO4溶液中n(CuSO4)=0.2L×0.5mol/L=0.1mol,生成銅3.2g,物質(zhì)的量為=0.05mol,故生成H2SO40.05mol,溶液中CuSO40.1mol-0.05mol=0.05mol,電解后的溶液為CuSO4、H2SO4混合溶液,溶液呈酸性,溶液中銅離子水解、水發(fā)生電離,故n(H+)0.05mol×2=0.1mol,n(SO42-)=0.1mol,n(Cu2+)0.05mol,溶液中氫氧根濃度很小,故c(H+)c(SO42-)c(Cu2+)c(OH-),故答案為:c(H+)c(SO42-)c(Cu2+)c(OH-)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】藥物貝諾酯可由乙酰水楊酸和對(duì)乙酰氨基酚在一定條件下反應(yīng)制得

下列有關(guān)敘述正確的是

A.可用FeCl3溶液區(qū)別乙酰水楊酸和對(duì)乙酰氨基酚

B.貝諾酯分子中有三種含氧官能團(tuán)

C.乙酰水楊酸和對(duì)乙酰氨基酚均能與Na2CO3 溶液反應(yīng)

D.貝諾酯與足量NaOH 溶液共熱,最終生成乙酰水楊酸鈉和對(duì)乙酰氨基酚

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周期

1

2

3

4

5

6

7

元素種數(shù)

2

8

8

18

18

32

32

由此推測(cè)第八周期最多可能含有的元素種數(shù)是( )。

A.18 B.32 C.50 D.64

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回答下列問(wèn)題:

I.模擬煙氣的制備

1A裝置制SO2的化學(xué)方程式為______________________________。

2B裝置制CO2,使用該裝置的優(yōu)點(diǎn)是___________________________。

3將制得的氣體與空氣充分混合,獲得模擬煙氣用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

Ⅱ.測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)

4將部分模擬煙氣緩慢通過(guò)CD裝置,C、D中盛放的藥品分別是________(填序號(hào))

①KMnO4溶液②飽和NaHSO3溶液③飽和Na2CO3溶液④飽和NaHCO3溶液

5若模擬煙氣的流速為a mL·min-1,t1 min后,測(cè)得量筒內(nèi)液體的體積為V mLSO2的體積分?jǐn)?shù)是_______________(寫(xiě)表達(dá)式)。

III.測(cè)算模擬煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器的脫硫效率(已轉(zhuǎn)化的SO2占原有SO2的百分比)

6將模擬煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器E裝置,E裝置中盛有FeC12FeCl3的混合溶液,常溫下,它可催化SO2O2的反應(yīng),以達(dá)到脫硫的目的。寫(xiě)出催化劑參與反應(yīng)過(guò)程的離子方程式:

①SO2+2H2O+2Fe3+==SO42-+2Fe2++4H+______________________________。

7若模擬煙氣仍以a mL· min-1的流速直接通過(guò)轉(zhuǎn)化器E裝置,t2 min后,向E裝置中加入足量的鹽酸酸化的BaCl2溶液得到白色渾濁液,經(jīng)_______、 洗滌、_____、稱(chēng)量,得到m g固體。若實(shí)驗(yàn)的氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況,則該轉(zhuǎn)化器的脫硫效率是_________________.

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A.離子鍵只存在于金屬陽(yáng)離子與酸根陰離子之間
B.兩種非金屬元素形成AB型化合物,它一定含共價(jià)鍵
C.物質(zhì)中化學(xué)鍵破壞了,一定發(fā)生化學(xué)變化
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