【題目】以黃銅礦(主要成分二硫化亞鐵銅CuFeS2)為原料,用Fe2(SO4)3溶液作浸取劑提取銅,總反應(yīng)的離子方程式是CuFeS2 + 4Fe3+ Cu2+ + 5Fe2+ + 2S。

(1)該反應(yīng)中,F(xiàn)e3+體現(xiàn)________性。

(2)上述總反應(yīng)的原理如圖所示。

負極的電極反應(yīng)式是________

(3)一定溫度下,控制浸取劑pH = 1,取三份相同質(zhì)量黃銅礦粉末分別進行如下實驗:

實驗

操作

2小時后Cu2+浸出率/%

I

加入足量0.10 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液

78.2

II

加入足量0.10 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液,通入空氣

90.8

III

加入足量0.10 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液,再加入少量0.0005 mol·L-1 Ag2SO4溶液

98.0

①對比實驗I、II,通入空氣,Cu2+浸出率提高的原因是________

②由實驗III推測,在浸取Cu2+過程中Ag+作催化劑,催化原理是:

。瓹uFeS2+4Ag+==Fe2++Cu2++2Ag2S

ⅱ.Ag2S+2Fe3+==2Ag++2Fe2++S

為證明該催化原理,進行如下實驗:

a.取少量黃銅礦粉末,加入少量0.0005 mol·L-1 Ag2SO4溶液,充分混合后靜置。取上層清液,加入稀鹽酸,觀察到溶液中________,證明發(fā)生反應(yīng)i。

b.取少量Ag2S粉末,加入________溶液,充分混合后靜置。取上層清液,加入稀鹽酸,有白色沉淀,證明發(fā)生反應(yīng)ii。

(4)用實驗II的浸取液電解提取銅的原理如圖所示:

① 電解初期,陰極沒有銅析出。用電極反應(yīng)式解釋原因是_______________。

② 將陰極室的流出液送入陽極室,可使浸取劑再生,再生的原理是 _____________________。

【答案】 氧化 CuFeS2 - 4e== Fe2+ + 2S + Cu2+ 通入O2后,F(xiàn)e2+ 被氧化為Fe3+,c(Fe2+)降低,c(Fe3+)升高,平衡正向移動 無明顯現(xiàn)象 Fe2(SO4)3溶液 Fe3+ + e== Fe2+ Fe2+在陽極失電子生成Fe3+ SO42- 通過陰離子交換膜進入陽極室,F(xiàn)e2(SO4)3溶液再生

【解析】(1)本題考查氧化還原反應(yīng)中的幾個概念,根據(jù)離子反應(yīng)方程式,Fe3+→Fe2+,化合價降低,因此Fe3+表現(xiàn)氧化性;(2)本題考查原電池的電極反應(yīng)式的書寫,根據(jù)原電池的工作原理,失電子的一極為負極,因此CuFeS2作負極,其電極反應(yīng)式為CuFeS2-4e=Fe2++2S+Cu2+;(3)考查影響化學反應(yīng)速率和化學平衡移動的因素,①根據(jù)氧氣把Fe2+氧化成Fe3+,根據(jù)上述反應(yīng)方程式,減少c(Fe2+),促使平衡向正反應(yīng)方向移動;②a、根據(jù)反應(yīng)方程式,取上層清液,加入稀鹽酸,沒有沉淀產(chǎn)生,說明溶液中不含Ag,即說明i發(fā)生;b、根據(jù)ii反應(yīng),需要加入Fe2(SO4)3溶液;(4)本題考查電極反應(yīng)式的書寫,①實驗II中,加入過量Fe2(SO4)3溶液,Fe3+過量,因為Fe3+的氧化性強于Cu2+,因此Fe3+先放電,即Fe3++e=Fe2+;②陽極上發(fā)生Fe2+-e=Fe3+,F(xiàn)e2+在陽極失電子生成Fe3+ , SO42- 通過陰離子交換膜進入陽極室,Fe2(SO4)3溶液再生。

練習冊系列答案
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【題目】用如圖裝置實驗,下列實驗現(xiàn)象預期及相應(yīng)結(jié)論均正確的是(

a

b

實驗現(xiàn)象預期

結(jié)論

A

銅絲

濃硝酸

試管c中有大量紅棕色氣體

硝酸有強氧化性

B

木條

18.4mol/L硫酸

木條變黑

濃硫酸有酸性及氧化性

C

生鐵

NaCl溶液

導管處發(fā)生倒吸

生鐵發(fā)生吸氧腐蝕

D

鐵絲

含少量HCl的H2O2溶液

試管c中有大量無色氣體

該反應(yīng)中鐵作催化劑


A.A
B.B
C.C
D.D

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【題目】在某無色透明的、酸性溶液中,能共存的離子組是( )

A.Na+ 、K+SO42-、CO32-B.Na+ K+、Cl NO3

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【題目】As2O3在醫(yī)藥、電子等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某含砷元素(As)的工業(yè)廢水經(jīng)如圖1流程轉(zhuǎn)化為粗產(chǎn)品。

(1)“堿浸”的目的是將廢水中的H3AsO3和H3AsO4轉(zhuǎn)化為鹽。H3AsO4轉(zhuǎn)化為Na3AsO4反應(yīng)的化學方程式是_______________________________。

(2)“氧化”時,1molAsO33-轉(zhuǎn)化為AsO43-至少需要O2______ mol。

(3)“沉砷”是將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5(AsO4)3OH沉淀,發(fā)生的主要反應(yīng)有:

a.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) △H<0

b.5Ca2++OH-+3AsO43-Ca5(AsO4)3OH △H>0

研究表明:“沉砷”的最佳溫度是85℃。 用化學平衡原理解釋溫度高于85℃后,隨溫度升高沉淀率下降的原因是_____________________。

(4)“還原”過程中H3AsO4轉(zhuǎn)化為H3AsO3,反應(yīng)的化學方程式是_______________________。

(5)“還原”后加熱溶液,H3AsO3分解為As2O3,同時結(jié)晶得到粗As2O3。As2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度(S)曲線如圖2所示。為了提高粗As2O3的沉淀率,“結(jié)晶”過程進行的操作是_______。

(6)下列說法中,正確的是 ______ (填字母)。

a.粗As2O3中含有CaSO4

b.工業(yè)生產(chǎn)中,濾液2可循環(huán)使用,提高砷的回收率

c.通過先“沉砷”后“酸化”的順序,可以達到富集砷元素的目的

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【題目】用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占有重要位置,足見化學對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用.例如:計算機芯片的主要成分是________;光導纖維的主要成分是________; 人們使用量最大的傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品有水泥、玻璃和________

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【題目】碘具有“智力元素”之稱.體內(nèi)缺碘會影響神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育,造成智力損害.食用碘鹽可以防止碘缺乏病.碘鹽中加入的物質(zhì)是( 。
A.I2
B.KI
C.KIO3
D.NaI

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【題目】下列實驗操作錯誤的是( )

A. 可用托盤天平和小燒杯稱取 10.2 g NaOH固體

B. 某實驗需要 900 mL 0.1 mol/L的硫酸銅溶液則配制該溶液需稱取 22.5 g 膽礬晶體

C. 10 mL 量筒量取 5.2 mL 硫酸,仰視時實際量得的液體體積大于 5.2 mL

D. 在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的定容步驟時俯視凹液面,所配溶液濃度偏高

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【題目】已知:lg C(s)燃燒生成一氧化碳放出9.2kJ的熱量;氧化亞銅與氧氣反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列敘述不正確的是 (  )

A. [C(s)]的燃燒熱△H< -110.4kJ·mol-1

B. 1mol CuO分解生成Cu2O吸收73kJ的熱量

C. 2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) H=-292 kJ·mol-1

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【題目】質(zhì)子交換膜燃料電池(簡稱:PEMFC),又稱固體高分子電解質(zhì)燃料電池,是一種以含氫燃料與空氣作用產(chǎn)生電力與熱力的燃料電池,膜極組和集電板串聯(lián)組合成一個燃料電池堆。目前,尤以氫燃料電池倍受電源研究開發(fā)人員的注目。它的結(jié)構(gòu)緊湊,工作溫度低(只有80℃),啟動迅速,功率密度高,工作壽命長。工作原理如圖,下列說法正確的是

A. 可用一氧化碳代替圖中氫氣形成質(zhì)子交換膜燃料電池

B. B極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O

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D. 當外電路中轉(zhuǎn)移0.1mole-時,通過質(zhì)子交換膜的H+數(shù)目為0.2NA

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