【題目】粗銅精煉后的陽極泥含有Cu、Ag和Au(金)等。濕法處理陽極泥的一種工藝流程如下:
(1)在粗銅精煉過程中,粗銅與電源的__________極(填正、負)連接;陰極的電極反應(yīng)式為______________________________________________________。
(2)在浸銅過程中,浸銅反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________,
生產(chǎn)中實際需要H2O2的量要遠遠超過浸銅所需的理論用量,可能的原因是________________________________________________。
(3)已知:浸金時,Au轉(zhuǎn)化為AuCl4-。在理論上,提取金的過程中反應(yīng)消耗NaClO3和H2C2O4的物質(zhì)的量之比為__________。
(4)已知: 浸銀時發(fā)生反應(yīng)AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-;Ag(SO3)23-將HCHO氧化為CO32-。
①為減少廢液排放,充分利用資源,向浸銀殘液中通入氣體X得到Na2SO3再生液,X是__________。
②在提取銀過程中,其他條件不變,Na2SO3再生液的循環(huán)使用次數(shù)與銀的浸出率關(guān)系如圖所示。
試結(jié)合平衡移動原理,解釋產(chǎn)生這種變化的原因_____________________________________________。
【答案】正 Cu2++2e- === Cu Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O 大量H2O2在CuSO4催化下,受熱分解。 (或氧化陽極泥中的銀也要消耗H2O2.) 1:3 SO2 在Na2SO3再生液含有Cl-,多次使用Na2SO3再生液會積累大量Cl-,c(Cl-)增大,使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移動,抑制AgCl的溶解
【解析】
本題為工藝流程題。
(1)電解精煉銅時陽極材料為粗銅,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),此電極與電源正極相連;陰極材料為純銅,得電子發(fā)生還原反應(yīng),此電極與電源負極相連,學(xué)生需掌握電極反應(yīng)式的書寫;
(2)本題考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫,可根據(jù)化合價變化找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物,再根據(jù)得失電子守恒配平方程式;
(3)連續(xù)氧化還原反應(yīng),無論過程分幾步進行,過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)是不變的,以此為橋梁找出氯酸鈉與草酸之間的物質(zhì)的量的關(guān)系;
(4)①由于亞硫酸酸性強于碳酸酸性,向碳酸根溶液中通入SO2可將碳酸根轉(zhuǎn)化為亞硫酸根,則X為SO2。
②在Na2SO3再生液中含有Cl-,多次使用Na2SO3再生液會積累大量Cl-,c(Cl-)增大,使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移動,抑制AgCl的溶解。
(1)精煉粗銅時,陽極材料為粗銅,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+,此電極與電源正極相連;陰極材料為純銅,得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式Cu2++2e-=Cu。本小題答案為:正;Cu2++2e- === Cu。
(2)浸銅過程中銅轉(zhuǎn)化為硫酸銅,銅元素的化合價由0價升高到+2價,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),銅為還原劑,H2O2為氧化劑,其中的氧元素化合價由-1價降低到-2價,得電子發(fā)生還原反應(yīng),生成H2O,反應(yīng)的離子方程式為Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O;生產(chǎn)中實際需要H2O2的量要遠遠超過浸銅所需的理論用量,可能的原因是大量H2O2在CuSO4催化下,受熱分解,也可能是氧化陽極泥中的銀也要消耗H2O2。。本小題答案為:Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O;大量H2O2在CuSO4催化下,受熱分解 (或氧化陽極泥中的銀也要消耗H2O2)。
(3)浸金時,Au轉(zhuǎn)化為AuCl4-。Au元素化合價由0價升高到+3價,1molAu失3mol電子,NaClO3轉(zhuǎn)化為NaCl,Cl元素的化合價由+5價降低到-1價,1molNaClO3得6mol電子,根據(jù)得失電子守恒金與氯酸鈉的物質(zhì)的量比為2:1;下一步中,AuCl4-轉(zhuǎn)化為Au,Au元素化合價由+3價降低到0價,1mol AuCl4-得3mol電子,H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2,C元素的化合價由+3價升高到+4價,1mol H2C2O4失2mol電子,根據(jù)得失電子守恒AuCl4-轉(zhuǎn)與草酸的物質(zhì)的量之比為2:3,則NaClO3與草酸的物質(zhì)的量之比為1:3。本小題答案為:1:3。
(4)①浸銀時發(fā)生反應(yīng)AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-;Ag(SO3)23-將HCHO氧化為CO32-,此時向溶液中通入SO2,由于亞硫酸酸性強于碳酸酸性,則碳酸根轉(zhuǎn)化為亞硫酸根,則X為SO2。本小題答案為:SO2。
②在Na2SO3再生液中含有Cl-,多次使用Na2SO3再生液會積累大量Cl-,c(Cl-)增大,使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移動,抑制AgCl的溶解。本小題答案為:在Na2SO3再生液中含有Cl-,多次使用Na2SO3再生液會積累大量Cl-,c(Cl-)增大,使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移動,抑制AgCl的溶解。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某課外小組運用電化學(xué)原理合成氨,其裝置結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是
A. 放電時,b極表面H2和CO均被氧化
B. 該電池工作時,H+由b極區(qū)遷移至a極區(qū)
C. a極的電極反應(yīng)為N2+6H++6e-=2NH3
D. b極區(qū)發(fā)生反應(yīng)CO+H2O=CO2+H2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1 ①
3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1 ②
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+19 kJ·mol-1 ③
請寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:_______________________。
(2)某研究小組向某2 L密閉容器中加入一定量的固體A和氣體B,發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)D(g)+E(g) ΔH=Q kJ·mol-1。在T1 ℃時,反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表:
時間(min) 物質(zhì)的量(mol) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
B | 2.00 | 1.36 | 1.00 | 1.00 | 1.20 | 1.20 |
D | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
E | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
①T ℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。
②30 min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是________(填字母編號)。
a.通入一定量的B b.加入一定量的固體A
c.適當(dāng)縮小容器的體積 d.升高反應(yīng)體系溫度
③若該密閉容器絕熱,實驗測得B的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的示意圖如圖所示。由圖可知,Q________0(填“大于”或“小于”),c點v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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【題目】下列解釋事實或?qū)嶒灛F(xiàn)象的化學(xué)用語正確的是
A. 硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后變藍:4I-+O2 + 4H+ 2I2+2H2O
B. 鐵和稀硝酸反應(yīng)制得淺綠色溶液:Fe + 4H+ + NO3- Fe3+ + NO↑+ 2H2O
C. 水垢上滴入CH3COOH溶液有氣泡產(chǎn)生:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+ H2O
D. SO2通入漂白粉溶液中產(chǎn)生白色渾濁:SO2+Ca2++2ClO-+H2O CaSO3↓+2HClO
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【題目】過氧化鈉與水反應(yīng)后滴加酚酞,酚酞先變紅后褪色。某小組欲探究其原因,進行以下實驗:①取反應(yīng)后溶液加入二氧化錳后迅速產(chǎn)生大量氣體;實驗②、③中紅色均不褪去。下列分析錯誤的是
A. 過氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2
B. 過氧化鈉與水反應(yīng)需要MnO2作催化劑
C. 實驗②、③證明使酚酞褪色的不是氫氧化鈉和氧氣
D. 過氧化鈉與水反應(yīng)可能生成了具有漂白性的H2O2
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【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。俗名為“臭堿”的硫化鈉廣泛應(yīng)用于冶金染料、皮革、電鍍等工業(yè)。硫化鈉的一種制備方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列有關(guān)說法正確的是
A. 1mol/LNa2SO4溶液中含氧原子的數(shù)目一定大于4NA
B. 1L0.1mol/LNa2S溶液中含陰離子的數(shù)目小于0.1NA
C. 生成1mol氧化產(chǎn)物時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA
D. 通常狀況下11.2LCO2中含質(zhì)子的數(shù)目為11NA
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【題目】已知25 ℃,醋酸溶液中各微粒存在下述關(guān)系:K= =1.75×10-5,下列有關(guān)說法可能成立的是
A. 25 ℃條件下,向該溶液中加入一定量的鹽酸時,K=8×10-5
B. 25 ℃條件下,向該溶液中加入一定量的鹽酸時,K=2×10-4
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,醋酸溶液中K=1.75×10-5
D. 升高到一定溫度,K=7.2×10-5
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【題目】高錳酸鉀可以通過電解法進行制備,裝置如圖所示,下列說法錯誤的是
A. 陽極的電極反應(yīng)式:MnO42- – e-= MnO4-
B. 該裝置的離子交換膜為陽離子交換膜
C. 當(dāng)電路通過a mol電子時,陰極室電解質(zhì)溶液增加2a mol離子
D. 若電解流出液中KMnO4、K2MnO4和KOH物質(zhì)的量之比為a∶b∶c,則流進電解池的電解液中K2MnO4和KOH的物質(zhì)的量之比為 (a + b)∶( c + a )
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上以鈦鐵礦(主要成分為鈦酸亞鐵( FeTiO3),含有MgO、SiO2等雜質(zhì))為原料,制備金屬鈦和鐵紅的工藝流程如下:
已知:①酸浸時, FeTiO3轉(zhuǎn)化為Fe2+和TO2+;②本實驗溫度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11;③溶液中離子濃度小于等于1.0×10-5mol/L時,認為該離子沉淀完全。
請回答下列問題:
(1)酸浸時如何提高浸取速度和浸取率________(至少答兩種方法)
(2)“水解”生成H2TiO3的離子方程式為________。
(3)“沉鐵”過程中,氣態(tài)產(chǎn)物的電子式為__________;該過程需控制反應(yīng)溫度低于35℃,原因為_______。
(4)濾液3可用于制備Mg(OH)2。若濾液3中c(Mg2+)=1.2×10-3mo/L,向其中加入NaOH固體,調(diào)整溶液pH值大于________時,可使Mg2+恰好沉淀完全。
(5)“電解”時,電解質(zhì)為熔融的CaO,兩電極材料為石墨棒。則_______極石墨棒需要定期更換,原因是________。
(6)測定鐵紅產(chǎn)品純度:稱取m克鐵紅,溶于一定量的硫酸之中,配成500.00mL溶液。從其中量取20.00mL溶液,加入過量的KI,充分反應(yīng)后,用 c mol/L硫代硫酸鈉(Na2S2O3)標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。平行滴定三次,硫代硫酸鈉平均消耗體積為VmL。則鐵紅產(chǎn)品的純度為:________(用c、V、m表式)
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