9.某化工廠冶煉金屬、回收硫的工藝流程如下:

I.回收硫
(1)工業(yè)上,采用飽和亞硫酸鈉溶液吸收煙氣中二氧化硫,寫出離子方程式:SO2+SO32-+H2O=2HSO3-
然后,加熱吸收液收集SO2.將二氧化硫、空氣在稀硫酸中構(gòu)成原電池,負極反應式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
Ⅱ.冶煉銅
(2)工業(yè)上,火法冶煉銅分兩步:第一步,含銅礦(主要成分是Cu2S)在空氣中煅燒生成氧化亞銅和刺激性氣味氣體;第二步,氧化亞銅和銅礦在高溫下反應生成銅和刺激性氣體.寫出冶煉銅的總反應方程式:Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+SO2
(3)用電解法精煉粗銅(含銀、金、鐵、鋅雜質(zhì)),裝置如圖所示.
下列說法不正確的是BC.
A.Y極為粗銅、X極為純銅
B.X極凈增質(zhì)量等于Y極凈減質(zhì)量
C.銅鹽溶液都可以作精煉銅的電解質(zhì)溶液
D.若電路有1mol電子轉(zhuǎn)移,則X極凈增32g
(4)幾種金屬離子的沉淀pH:
金屬氫氧化物開始沉淀pH完全沉淀的pH
Fe(OH)32.73.7
Fe(OH)27.69.7
Cu(OH)24.66.4
Zn(OH)25.98.9
銅鹽溶液中Fe2+,Zn2+對精煉銅可能會產(chǎn)生影響.工業(yè)上,除去Fe2+方法是氧化沉淀法,在酸性混合溶液中加入雙氧水(選填:雙氧水、次氯酸鈉、氯水或高錳酸鉀溶液)將Fe2+氧化成Fe3+,離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O.加入堿調(diào)節(jié)溶液pH范圍為3.7<pH<4.6.
Ⅲ.冶煉鐵
(5)化工廠利用菱鐵礦(主要成分是碳酸亞鐵)冶煉鐵的原理是(用化學方程式表示):FeCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$FeO+CO2↑,F(xiàn)eO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO2.生鐵煉鋼的主要原理是高溫下,用氧化劑降低生鐵中碳等雜質(zhì)含量.
(6)生鐵在濕潤空氣中發(fā)生電化學腐蝕最終生成紅色鐵銹,金屬電化腐蝕類型為吸氧腐蝕.

分析 (1)亞硫酸鈉溶液吸收二氧化硫生成亞硫酸氫鈉;二氧化硫在負極發(fā)生氧化反應生成硫酸;
(2)火法冶煉銅的總反應是硫化亞銅和氧氣反應生成銅和二氧化硫;
(3)電解法精煉銅,陽極為粗銅,陰極為精銅,陽極上雜質(zhì)鐵、鋅活潑性強于銅,先放電,陰極上溶液中的銅離子得到電子發(fā)生還原反應在陰極析出,電極反應式為:Cu2++2e-=Cu,據(jù)此解答;
(4)從表中數(shù)據(jù)可知當pH值大于3.7時,三價鐵離子完全沉淀,當pH值大于4.6時,銅離子開始沉淀,要除去銅離子中的二價鐵離子,應先加人氧化劑將二價鐵離子氧化,然后通過調(diào)節(jié)pH值使三價鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去;
(5)碳酸亞鐵分解生成氧化亞鐵和二氧化碳,用一氧化碳還原氧化亞鐵.鋼中雜質(zhì)含量較少,煉鋼原理是,用氧化劑氧化生鐵中含碳等雜質(zhì),降低雜質(zhì)含量;
(6)生鐵在中性環(huán)境、弱堿性環(huán)境發(fā)生吸氧腐蝕,最終生成氧化鐵.

解答 解:(1)亞硫酸鈉溶液吸收二氧化硫生成亞硫酸氫鈉,離子方程式:SO2+SO32-+H2O=2HSO3-,
二氧化硫在負極發(fā)生氧化反應生成硫酸,電極反應式為:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,
故答案為:SO2+SO32-+H2O=2HSO3-;SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;
(2)火法冶煉銅的總反應是硫化亞銅和氧氣反應生成銅和二氧化硫,化學方程式為:Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+SO2;
故答案為:Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+SO2;
(3)A.電解法精煉銅,陽極為粗銅,陰極為精銅,故A正確;
B.陽極上鐵、鋅優(yōu)先失去電子,所以兩極質(zhì)量變化不相等,故B錯誤;
C.不能用氯化銅做電解質(zhì),因為氯離子可能在陽極上放電生成有毒氯氣,故C錯誤;
D.依據(jù)電極反應式為:Cu2++2e-=Cu,可知若電路有1mol電子轉(zhuǎn)移,則陰極凈增32g,故D正確;
故選:AD;
(4)要除去銅離子中的二價鐵離子,應先加人氧化劑將二價鐵離子氧化,雙氧水做氧化劑對應還原產(chǎn)物為水,不會引人雜質(zhì)離子,反應的離子方程式:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
從表中數(shù)據(jù)可知當pH值大于3.7時,三價鐵離子完全沉淀,當pH值大于4.6時,銅離子開始沉淀,要除去銅離子中的二價鐵離子,應控制3.7<pH<4.6;
故答案為:氧化沉淀法;雙氧水;3.7<pH<4.6;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(5)碳酸亞鐵分解生成氧化亞鐵和二氧化碳,用一氧化碳還原氧化亞鐵,反應的方程式為:FeCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$FeO+CO2↑,F(xiàn)eO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO2,
煉鋼原理是,用氧化劑氧化生鐵中含碳等雜質(zhì),降低雜質(zhì)含量;
故答案為:FeCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$FeO+CO2↑,F(xiàn)eO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO2;用氧化劑氧化生鐵中含碳等雜質(zhì),降低雜質(zhì)含量;
(6)生鐵在中性環(huán)境、弱堿性環(huán)境發(fā)生吸氧腐蝕,最終生成氧化鐵,
故答案為:吸氧腐蝕.

點評 本題考查了尾氣的處理,電解法精煉銅,物質(zhì)的分離與提純,金屬的冶煉,熟悉電解池工作原理、冶煉鋼鐵的原理是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習冊系列答案
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19.常溫下,實驗室有0.01mol•L-1醋酸,下列敘述正確的是(  )
A.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.01 mol•L-1
B.與等體積pH=12的氨水混合后所得溶液顯酸性
C.加入少量醋酸鈉固體后所得溶液中c(CH3COO-)減小
D.與等體積0.01 mol•L-1NaNO3溶液混合后有:c(NO3-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

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20.下列化學用語正確的是( 。
A.CH4分子的球棍模型:B.硝基苯的結(jié)構(gòu)簡式:
C.苯的最簡式 C6H6D.1-丁醇的鍵線式:

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17.Zn還原SiCl4的反應如下:下列說法正確的是(  )
SiCl4(g)+2Zn(l)?Si(s)+2ZnCl2(g)△H1
SiCl4(g)+2Zn(g)?Si(s)+2ZnCl2(g)△H2
A.Zn(l)=Zn(g)△H=$\frac{1}{2}$(△H1-△H2 )
B.用硅制作的太陽能電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能
C.增加Zn(g)的量,△H2變大
D.以Zn片、銅片和稀硫酸構(gòu)成的原電池,Zn片表面有氣泡產(chǎn)生.

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4.X、Y、Z、W均為中學化學常見物質(zhì),一定條件下它們有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(某些產(chǎn)物已略去),下列說法錯誤的是( 。
A.若X為HNO3,則W可能為Fe
B.若W為O2,X可能是S
C.若W為O2,則Z可能為NO
D.X→Z的離子反應可能為Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

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14.下列有關(guān)有機物的敘述不正確的是( 。
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C.甲苯的一氯代物有4種D.纖維素在人體內(nèi)可水解成葡萄糖

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1.已知A、B、C、D、E、F是周期表中前四周期的六種元素,它們的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如表,請根據(jù)信息回答下列問題:
元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息
A單質(zhì)為黃色粉末,難溶于水,能形成2種二元含氧酸
BM層有1個未成對的p電子,核外電子總數(shù)大于7
C與鋰形成的合金常用于航天飛行器,單質(zhì)能溶于強酸和強堿
DS電子總數(shù)比p電子總數(shù)少2個,單質(zhì)或氧化物均具有很高的熔、沸點
E周期表中電負性最大的元素
F最外層有2個電子,但次外層有18個電子
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(2)C與D元素第一電離能的大小關(guān)系:Si>Al(填元素符號);
(3)A、B兩元素的氫化的分子中鍵能較小的是H2S(填分子式,下同),分子較穩(wěn)定的是HCl;
(4)C的單質(zhì)、鎂、NaOH溶液可以構(gòu)成原電池,則負極的電極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;
(5)A的氫化物分子中的中心原子的雜化方式為sp3,F(xiàn)的離子可與氨分子形成[F(NH34]2+,該陽離子中存在的化學鍵類型有共價鍵和配位鍵;
(6)E與鈣可組成離子化合物,其晶細胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的電子式為.已知該化合物晶胞$\frac{1}{8}$的體積為2.0×10-23cm3,該離子化合物的密度為3.2g/cm3(保留一位小數(shù)).

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18.下列關(guān)于燃料電池的說法正確的是( 。
A.燃料電池是通過燃燒方式將化學能轉(zhuǎn)換為電能
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C.氫氧燃料電池是一種環(huán)境友好電池
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19.氮、磷、砷是原子序數(shù)依次增大的第VA族元素,它們的化合物有著獨特的性質(zhì)和重要用途.
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(2)已知N2O為直線形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)式為N=N=O.則N2O是極性(填“極性”或“非極性”)分子.中間的氮原子雜化軌道類型為sp雜化.
(3)已知下列數(shù)據(jù):
物質(zhì)熔點/℃沸點/℃分解溫度/℃
NH3195.3239.7107.3
PH3139.2185.4713.2
NH3的熔、沸點均高于PH3的原因是氨分子之間能形成氫鍵;PH3的分解溫度高于其沸點,其原因是PH3分解需要破壞P-H鍵,PH3氣化需要破壞分子間作用力,而化學鍵比分子間作用力強得多.
(4)根據(jù)價層電子對互斥理論,氨分子中的鍵角<(填“>”“<”或“=”)109°28°;PO43-離子的空間構(gòu)型為正四面體.
(5)磷化鋁的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,其結(jié)構(gòu)單元如圖所示:經(jīng)過計算,該晶體的化學式是AlP.

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