輝銅礦主要成分Cu2S,軟錳礦主要成分MnO2,它們都含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。工業(yè)上綜合利用這兩種礦物制備硫酸錳和堿式碳酸銅的主要工藝流程如下:

已知:①M(fèi)nO2能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定,在熱水中會(huì)分解生成NH3;
③部分金屬陽(yáng)離子生成氫氧化物沉淀 的pH范圍如下表所示(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計(jì)算):

 
 
開始沉淀的pH
 
沉淀完全的pH
 
Fe3
 
1.1
 
3.2
 
Mn2
 
8.3
 
9.8
 
Cu2
 
4.4
 
6.4
 
 
(1)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施有                     (任寫一點(diǎn))。
(2)酸浸時(shí),得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。
寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式                                。
(3)調(diào)節(jié)浸出液pH的范圍為          ,其目的是                         。
(4)本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是             (寫化學(xué)式)。
(5)在該工藝的“加熱驅(qū)氨”環(huán)節(jié),若加熱的溫度過低或過高,都將造成                 的結(jié)果。
(6)用標(biāo)準(zhǔn)BaCl2溶液測(cè)定樣品中MnSO4·H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)樣品純度大于100%(測(cè)定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因有               (任寫一種)。


(1)粉碎礦石或適當(dāng)升高溫度或攪拌(其它合理答案也得分)
(2)Cu2S + 2 MnO2 +4 H2SO4=2CuSO4 + 2 MnSO4 + S↓ + 4H2
(3)3.2≤pH<4.4 或 [3.2,4.4) [若3.2<pH<4.4或(3.2,4.4)給1分]
使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去
(4)NH3(多寫CO2不扣分,不寫NH3給 0 分)
(5)堿式碳酸銅產(chǎn)量減少
(6)混有硫酸鹽雜質(zhì)或部分晶體失去結(jié)晶水

解析試題分析: 本流程是通過輝銅礦和軟錳礦在酸性條件下反應(yīng)經(jīng)過一系列條件的控制除去雜質(zhì)等得到硫酸錳和堿式碳酸銅。
(1)固體反應(yīng)時(shí)一般要粉碎成粉末或小顆粒,加快反應(yīng)速率,提高浸取率,還可以適當(dāng)升高溫度、攪拌等達(dá)到同樣的效果。
(3)根據(jù)流程調(diào)pH后得到的是錳和銅的鹽溶液,所以該步是為了除去Fe3等雜質(zhì),但不能讓Cu2和Mn2沉淀,故pH的范圍為3.2≤pH<4.4;
(4)循環(huán)使用的物質(zhì)是在流程中既有生成又做反應(yīng)物的物質(zhì),如NH3
(5)溫度過低,[Cu(NH3)4]SO4分解不完全,溫度過高,會(huì)導(dǎo)致Cu2(OH)2CO3分解,這兩種情況均會(huì)使堿式碳酸銅產(chǎn)量減少;
(6)BaCl2溶液測(cè)定樣品中MnSO4·H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)是測(cè)定樣品中SO42-的量,測(cè)定時(shí)樣品純度大于100%的因素是SO42-的含量偏高了。造成這種原因可能有混有硫酸鹽(相對(duì)分子質(zhì)量小于MnSO4)雜質(zhì)或部分晶體失去結(jié)晶水。
考點(diǎn):考查工業(yè)流程中各種條件的控制,定量和定性的分析等內(nèi)容。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

合成氨工業(yè)、硫酸工業(yè)的生產(chǎn)工藝流程大致為:


合成塔和接觸室中的反應(yīng)分別為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0; 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0
(1)寫出流程中設(shè)備的名稱:B    ,X    。 
(2)進(jìn)入合成塔和接觸室中的氣體都要進(jìn)行熱處理,最理想的熱處理方法是    。 
(3)采用循環(huán)操作可提高原料的利用率,下列生產(chǎn)中,采用循環(huán)操作的是    (填序號(hào))。 
①硫酸工業(yè)、诤铣砂惫I(yè) ③硝酸工業(yè)
(4)工業(yè)上常用98.3%的濃硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是                                                                                                            。 
(5)工業(yè)生產(chǎn)中常用氨—酸法進(jìn)行尾氣脫硫,以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的。硫酸工業(yè)尾氣中的SO2經(jīng)處理可以得到一種化肥,該肥料的化學(xué)式是                                                      。 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

化工生產(chǎn)中涉及較多的化學(xué)原理、生產(chǎn)方法和工藝流程,請(qǐng)回答下列問題:
(1)工業(yè)上用硫鐵礦生產(chǎn)硫酸的主要設(shè)備有__________、__________、__________。
(2)工業(yè)上制備硫酸,常采用__________(填編號(hào))為吸收劑,以高效吸收三氧化硫。
a.自來水            b.蒸餾水            c.稀硫酸        d.98.3%硫酸
(3)侯氏制堿法中,用二氧化碳和氨氣與飽和食鹽水反應(yīng)制碳酸氫鈉,應(yīng)先向飽和食鹽水中通入_____。
(4)石油裂化分為熱裂化、催化裂化和_______,其目的為__________________。
(5)為降低電解液熔點(diǎn),工業(yè)上生產(chǎn)鋁時(shí)需要加入的熔劑為____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

合成氨的流程示意圖如下:

回答下列問題:
(1)工業(yè)合成氨的原料是氮?dú)夂蜌錃。氮(dú)馐菑目諝庵蟹蛛x出來的,通常使用的兩種分離方法是         ;氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔,寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式            ,           ;
(2)設(shè)備A中含有電加熱器,觸媒和熱交換器,設(shè)備A的名稱是      ,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為                   
(3)設(shè)備B的名稱是    ,其中m和n是兩個(gè)通水口,入水口是       (填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是          
(4)設(shè)備C的作用是         ;
(5)在原料氣制備過程中混有的CO對(duì)催化劑有毒害作用,欲除去原料氣中的CO,可通過以下反應(yīng)來實(shí)現(xiàn):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.627,若要使CO的轉(zhuǎn)化率超過90%,則起始物中的c(H2O):c(CO)不低于      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

2013年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家馬丁·卡普拉斯、邁克爾·萊維特、阿里耶·瓦謝勒,以表彰他們“在開發(fā)多尺度復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)模型方面所做的貢獻(xiàn)”。這種用電腦取代木棒作試驗(yàn)?zāi)P停呱爽F(xiàn)代化學(xué)研究手段的一次新飛躍。下列不屬于現(xiàn)代化學(xué)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的手段的是(    )

A.X射線 B.天平 C.質(zhì)譜 D.核磁共振

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列說法不正確的是

A.科學(xué)家在研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的過程中先后使用了光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡等觀測(cè)儀器
B.H2O2在過氧化氫酶的催化下,隨著溫度的升高,分解速率持續(xù)加快
C.甲醇、肼、氨等燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)高于普通燃料燃燒的能量轉(zhuǎn)化效率
D.鈉和鉀的合金在室溫下呈液態(tài),可用于快中子反應(yīng)堆作熱交換劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

由于我國(guó)煤儲(chǔ)藏量相對(duì)比石油和天然氣豐富,能源消費(fèi)以煤為主。將原煤作為燃料燃燒,既嚴(yán)重污染環(huán)境,效率又不高,因而國(guó)家大力提倡煤的綜合利用。實(shí)施“煤變油”,其原理之一是先將煤與水蒸氣制得水煤氣(CO和H2),再催化合成甲醇或烴類等液態(tài)能源。
(1)用CO和H2合成甲醇的化學(xué)方程式是_________________。
(2)用CO和H2合成烴(CnHm)的化學(xué)方程式是__________。
(3)氣化和液化的優(yōu)點(diǎn)是___________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列物質(zhì)在空氣里變質(zhì)的過程中,不涉及氧化還原反應(yīng)的是(  )
A.NaB.FeSO4溶液C.Na2O2D.NaOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),下列說法中正確的是(  )。

A.達(dá)到平衡后加入N2,當(dāng)重新達(dá)到平衡時(shí),NH3的濃度比原平衡的大,H2的濃度比原平衡也大
B.達(dá)到平衡后,升高溫度,既加快了正、逆反應(yīng)的速率,又提高了NH3的產(chǎn)率
C.達(dá)到平衡后,縮小容器的體積,既有利于加快正、逆反應(yīng)速率,又有利于提高氫氣的轉(zhuǎn)化率
D.加入催化劑可以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,是因?yàn)檎磻?yīng)速率增大了,逆反應(yīng)速率減小

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