工業(yè)上利用某工廠的廢渣(主要含CuO70%、MgFe2O420%,還含有少量FeO、NiO等氧化物)制取精銅和顏料鐵紅。流程如圖所示。
回答下列問題:
(1)凈化Ⅰ操作分為兩步:
第一步是將溶液中少量的Fe2+氧化;
第二步是控制溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。
①寫出酸性條件下用H2O2氧化Fe2+反應(yīng)的離子方程式: 。
②25 ℃時(shí),pH=3的溶液中,c(Fe3+)=___________mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。
③凈化Ⅰ中第二步可選用CuO實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,用化學(xué)平衡移動(dòng)原理說明其原因:
。
(2)用凈化II所得的金屬為電極進(jìn)行電解得精銅,請(qǐng)寫出陰極所發(fā)生的電極反應(yīng)式:______________________________。
(3)為準(zhǔn)確測(cè)定酸浸液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度以確定H2O2的用量,測(cè)定步驟如下:
①取出25.00mL酸浸液,配制成250.0mL溶液。
②滴定:準(zhǔn)確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中,將0.2000mol/LKMnO4溶液裝入
(填儀器名稱),進(jìn)行滴定,記錄數(shù)據(jù),重復(fù)滴定3次,平均消耗KMnO4溶液V mL。(反應(yīng)離子方程式:5Fe2++MnO+10H+=5Fe3++Mn2++5H2O)
③計(jì)算酸浸液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度= mol/L (只列出算式,不做運(yùn)算)。
(1) ① H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O(3分)
②4.0×10-5 (3分, 不考慮有效數(shù)字)
③Fe3+在溶液中存在水解平衡(1分),CuO結(jié)合Fe3+水解產(chǎn)生的H+,使溶液中H+濃度降低(1分),促進(jìn)Fe3+的水解平衡向生成Fe(OH)3方向移動(dòng)(1分),F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。(合理即給分)
(2)Cu2+ +2e-= Cu (2分)
(3)②酸式滴定管 (2分)
③ 或0.4000 V (2分,單位、有效數(shù)字有錯(cuò)誤合扣1分,代入數(shù)值不帶單位不扣分,化簡也給分。)
【解析】
試題分析:雙氧水具有氧化性,因此可以把二價(jià)的鐵氧化成為三價(jià)的鐵即
H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。又溶解度常數(shù)可得出鐵離子的濃度乘以氫氧根離子濃度的三次方等于4.0×10-38而氫氧根離子濃度由離子積常數(shù)求得出為10-11,所以鐵離子的濃度為4.0×10-5。凈化Ⅰ中第二步可選用CuO實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化主要是由于e3+在溶液中存在水解平衡,CuO結(jié)合Fe3+水解產(chǎn)生的H+,使溶液中H+濃度降低,促進(jìn)Fe3+的水解平衡向生成Fe(OH)3方向移動(dòng),F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。在精煉銅時(shí),陰極是純銅,陽極是粗銅,電解質(zhì)溶液一般選擇硫酸銅,因此陰極的電極反應(yīng)式為Cu2+ +2e-= Cu。高錳酸鉀顯酸性,因此用酸式滴定管來測(cè)量。再由題目提供的反應(yīng)方程式,可知亞鐵離子與錳酸根離子的比例關(guān)系是5;1的關(guān)系,然后列方程就可以求得出Fe2+的物質(zhì)的量濃度為0.4000 V
考點(diǎn):考查溶解平衡以及精煉銅的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014廣東省第一學(xué)期期終考試高一級(jí)化學(xué)科試卷甲卷(解析版) 題型:填空題
A氣體極易溶于水,其相對(duì)分子質(zhì)量為a,在0℃、1.01×105Pa時(shí),測(cè)得其飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為b mol/L,該溶液的密度為c g/cm3,求:
(1)A飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
答:c%=
(2)0℃、1.01×105帕?xí)r,1體積水中可溶解多少體積的A氣體?
答:V=
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014廣東省深圳市高三六校4月聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列陳述Ⅰ、Ⅱ均正確且有因果關(guān)系的是:( )
選項(xiàng) | 陳述Ⅰ | 陳述Ⅱ |
A | 動(dòng)物油脂相對(duì)不容易被氧化 | 油脂工業(yè)通常要將液態(tài)油脂氫化 |
B | HNO3具有酸的通性 | 硝酸常用作金屬銅加工前的酸洗 |
C | 明礬可以凈水 | 渾濁的石灰水加入明礬會(huì)變澄清 |
D | Si是一種非金屬單質(zhì) | 單質(zhì)Si能與NaOH溶液反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014廣東省高考預(yù)測(cè)理綜化學(xué)試卷二(解析版) 題型:填空題
(本題16分)鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)是無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑,由鉬精礦(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制備鉬酸鈉晶體的部分流程如下:
(1)焙燒的過程中采用的是“逆流焙燒”的措施,則該措施的優(yōu)點(diǎn)是:①_______________
②____________________________
(2)寫出焙燒時(shí)生成MoO3的化學(xué)方程式為:______________________________________
(3)寫出“堿浸”反應(yīng)的離子方程式:
(4)重結(jié)晶得到的母液可以在下次重結(jié)晶時(shí)重復(fù)使用,但達(dá)到一定次數(shù)后必須凈化處理,原因是 。
(5)下圖是碳鋼在3種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
①碳鋼在鹽酸和硫酸中腐蝕速率隨酸的濃度變化有明顯差異,其原因可能是 ________________。
②空氣中鉬酸鹽對(duì)碳鋼的緩蝕原理是在鋼鐵表面形成FeMoO4—Fe2O3保護(hù)膜。
密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的碳鋼管道緩蝕,除需加入鉬酸鹽外還需加入NaNO2。則NaNO2的作用是 _________________________________________。
③若緩釋劑鉬酸鈉—月桂酸肌氨酸總濃度為300mg·L-1,則緩蝕效果最好時(shí)鉬酸鈉的物質(zhì)的量濃度為
(6)鋰和二硫化鉬形成的二次電池的總反應(yīng)為:xLi + nMoS2 Lix(MoS2)n。則電池放電時(shí)的正極反應(yīng)式是:___________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014廣東省高考預(yù)測(cè)理綜化學(xué)試卷二(解析版) 題型:選擇題
下列各裝置中,在銅電極上不能產(chǎn)生氣泡的是
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014廣東省江門市高二調(diào)研測(cè)試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為CH3—CH2—CH=CH—CHO,下列關(guān)于該有機(jī)物的說法不正確的是
A.該有機(jī)物可與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)
B.該有機(jī)物不能發(fā)生水解反應(yīng)
C.該有機(jī)物的核磁共振氫譜圖有5個(gè)波峰
D.該有機(jī)物不能使溴水褪色
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014廣東省梅州市高一下學(xué)期期中化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(14分)A、B、C、D 4種元素,A元素所處的周期數(shù)、主族序數(shù)、原子序數(shù)均相等;B的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層少2個(gè);C的陰離子與D的陽離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C.
(1)B元素的名稱___ _____;B在周期表中的位置第 ______周期,第________族;
(2)A、B形成的化合物的電子式____ ____;
(3)C的元素符號(hào)________,C的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式____ ____;
(4) D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式____ ____.
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014廣東省揭陽市高三4月第二次模擬理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:簡答題
(15分)某化學(xué)小組為了研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄】
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 室溫下,試管中所加試劑及其用量 / mL | 室溫下溶液顏色褪至無色所需時(shí)間 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是 。
(2)利用實(shí)驗(yàn)1中數(shù)據(jù)計(jì)算,若用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為:υ(KMnO4)= 。
(3)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2+) 隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖,如圖1所示。但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+) 隨時(shí)間變化的趨勢(shì)應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè),并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是 。
②請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案,并填寫表中空白。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 室溫下,試管中所加試劑及其用量 / mL | 再向試管中加入少量固體 | 室溫下溶液顏色褪至無色所需時(shí)間 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05 mol/L KMnO4溶液 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 |
| t |
③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是 。
(4)工業(yè)上可用電解K2MnO4濃溶液的方法制取KMnO4,則電解時(shí),陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;總方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014廣東省惠州市高一下學(xué)期期末考試化學(xué)(理)試卷(解析版) 題型:選擇題
乙烯和溴水的反應(yīng)(CH2=CH2 + Br2→BrCH2 CH2Br)屬于
A.取代反應(yīng) B.酯化反應(yīng) C.消去反應(yīng) D.加成反應(yīng)
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