【題目】下面是利用工業(yè)冶煉硫酸銅(含有Fe2+、AsO2-、Ca2+等雜質(zhì))提純制備電鍍硫酸銅的生產(chǎn)流程。
已知:①Fe3+ Cu2+ 開始沉淀的pH分別2.7、5.4,完全沉淀的pH分別為3.7、6.4;
②KSP[(Cu(OH)2]=2×10-20
(1)溶解操作中需要配制含銅64g/L的硫酸銅溶液100L,需要稱量冶煉級硫酸銅的質(zhì)量至少為 Kg。
(2)氧化步驟中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為①
②AsO2— + H2O2+ H+=H3AsO4 ③ H3AsO4+ Fe3+=FeAsO4↓+ 3H+
(3)若要檢驗調(diào)節(jié)pH后溶液的Fe3+是否除盡,方法是 ;氧化后需要將溶液進(jìn)行稀釋,稀釋后的溶液中銅離子濃度最大不能超過 mol·L-1。
(4)固體I的主要成分除 FeAsO4外還有 ,操作I為
(5)利用以上電鍍級硫酸銅作為電解質(zhì)溶液,電解粗銅(含鐵、銀雜質(zhì))制備純銅,寫出陽極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式
【答案】(16分)
(1)16 (2分)
(2)H2O2+2 H+ +2Fe2+ = 2Fe3+ +2H2O (2分)
(3)取少量溶液Ⅰ于試管, 加入幾滴KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)紅色,則說明Fe3+已經(jīng)除盡;2×10-2
(各2分,共4分)
(4)Fe(OH)3、CaCO3(各1分,共2分);蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾干燥(2分,答對兩個給即可)
(5)Fe—2e—= Fe2+ ;Cu —2e—= Cu2+ (各2分,共4分)
【解析】
試題分析:(1)m(CuSO4)=64g/L×100L÷(64/160)=16000g=16Kg。
(2)溶液中含具有還原性的Fe2+,H2O2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為:H2O2+2 H+ +2Fe2+ = 2Fe3+ +2H2O。
(3)Fe3+能與SCN反應(yīng),溶液變?yōu)榧t色,所以檢驗調(diào)節(jié)pH后溶液的Fe3+是否除盡,方法是:取少量溶液Ⅰ于試管, 加入幾滴KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)紅色,則說明Fe3+已經(jīng)除盡;因為需要把溶液的pH調(diào)節(jié)至5,即c(OH)=10-9molL1,根據(jù)KSP[(Cu(OH)2]可得Cu2+恰好沉淀時的Cu2+濃度為:c(Cu2+)=2×10-20÷(10-9)2=2×10-2,稀釋后的溶液中銅離子濃度最大不能超過2×10-2molL1。
(4)加入Na2CO3后,CO32與Ca2+反應(yīng)生成CaCO3沉淀,Fe3+開始沉淀的pH分別2.7,完全沉淀的pH分別為3.7,所以pH調(diào)節(jié)至5時,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,所以固體I的主要成分除 FeAsO4外還有Fe(OH)3、CaCO3;根據(jù)流程圖可知經(jīng)過操作I得到電鍍硫酸銅和溶液II,則操作I為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾干燥。
(5)電解粗銅(含鐵、銀雜質(zhì))制備純銅,陽極為粗銅,粗銅中Fe與Cu在陽極失去電子,所以陽極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為:Fe—2e—= Fe2+ ;Cu —2e—= Cu2+。
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【題目】有下列各組微粒或物質(zhì): A、O2和O3
B、 和
C、CH3CH2CH2CH3和
D、 和
E、CH3CH2CH2CH3和
(i)組兩種微粒互為同位素;
(ii)組兩種物質(zhì)互為同素異形體;
(iii)組兩種物質(zhì)屬于烴;
(iv)組兩物質(zhì)互為同分異構(gòu)體;
(v)組兩物質(zhì)是同一物質(zhì).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.水的離子積KW只與溫度有關(guān),但水的電離程度一定會受外加酸、堿、鹽的影響
B.若HA的Ka=1.7×10﹣5 , BOH的Kb=1.7×10﹣5 , 則HA溶液中的c(H+)與BOH中的c(OH﹣)相等
C.將0.2mol/L HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等體積混合,則反應(yīng)后的混合液中:c(OH﹣)+c(A﹣)=c(H+)+c(HA)
D.Mg(OH)2能溶于NH4Cl濃溶液的主要原因是NH4+結(jié)合OH﹣使沉淀溶解平衡發(fā)生正向移動
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【題目】設(shè)nA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是
A.常溫下,78g的苯含有3nA個雙鍵
B.1L 0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中有0.1nA個NH4+
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L SO2與CO2混合物含有2nA個O原子
D.常溫下,5.6 g鐵塊投入足量濃硝酸中失去0.3nA個電子
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【題目】工業(yè)上消除氮氧化物的污染,可用如下反應(yīng):CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=a kJ/mol 在溫度T1和T2時,分別將0.50mol CH4和1.2mol NO2充入體積為1L的密閉容器中,測得n(CH4)隨時間變化數(shù)據(jù)如下表:下列說法不正確的是( )
溫度 | 時間/min | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4) | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(CH4) | 0.50 | 0.30 | 0.18 | … | 0.15 |
A.10 min內(nèi),T1時CH4的化學(xué)反應(yīng)速率比T2時小
B.溫度:T1<T2
C.a<0
D.平衡常數(shù):K(T1)<K(T2)
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【題目】下列離子方程式書寫正確的是
A. 鈉投入水中:Na+2H2O=Na++2OH—+H2↑
B. 用醋酸除去水瓶中的CaCO3:CO+2H+=CO2↑+H2O
C. Al溶于NaOH溶液:2Al+2H2O +2OH—=2AlO+3H2↑
D. Fe與稀硫酸反應(yīng):2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
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【題目】銅及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中應(yīng)用非常廣泛.
(1)由輝銅礦制取銅的反應(yīng)過程為:
2Cu2S(s)+3O2 (g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=﹣768.2kJmol﹣1 ,
2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJmol﹣1 ,
請寫出Cu2S與O2反應(yīng)生成Cu與SO2的熱反應(yīng)方程式: .
(2)氯化銅溶液中銅各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與c(Cl﹣) 的關(guān)系如圖1.①當(dāng)c(Cl﹣)=9molL﹣1時,溶液中主要的3種含銅物種濃度大小關(guān)系為 .
②在c(Cl﹣)=1molL﹣1的氯化銅溶液中,滴入AgNO3溶液,含銅物種間轉(zhuǎn)化的離子方程式為(任寫一個).
(3)電解Na2HPO3溶液可得到亞磷酸,裝置如圖2
(說明:陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過)
①陽極的電極反應(yīng)式為: .
②產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為: .
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【題目】單質(zhì)鈦(Ti)的機(jī)械強(qiáng)度高,抗腐蝕能力強(qiáng),有“未來金屬”之稱。以TiO2制金屬鈦,主要反應(yīng)有:
①TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO; ②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
下列敘述不正確的是
A. 反應(yīng)①中TiO2是氧化劑 B. 反應(yīng)②表現(xiàn)了金屬鎂還原性比金屬鈦強(qiáng)
C. 反應(yīng)①中碳是還原劑 D. 反應(yīng)①中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,稱量一個充滿氯氣的容器質(zhì)量為74.6g,若改充氮氣,其質(zhì)量為66g,則容器的容積為
A.11.2LB.5.6LC.4.48LD.2.24L
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