【題目】在實驗室模擬工業(yè)上以黃銅礦精礦為原料,制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示:
Ⅰ.將黃銅礦精礦(主要成分為CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎
Ⅱ.采用如下裝置進行電化學浸出實驗
將精選黃銅礦粉加入電解槽陽極區(qū),恒速攪拌,使礦粉溶解。在陰極區(qū)通入氧氣,并加入少量催化劑。
Ⅲ.一段時間后,抽取陰極區(qū)溶液,向其中加入有機萃取劑(RH)發(fā)生反應:
2RH(有機相)+ Cu2+(水相)R2Cu(有機相)+ 2H+(水相)
分離出有機相,向其中加入一定濃度的硫酸,使Cu2+得以再生。
Ⅳ.電解硫酸銅溶液制得金屬銅。
(1)黃銅礦粉加入陽極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應:
CuFeS2+4H+=Cu2++Fe2++2H2S
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
① 陽極區(qū)硫酸鐵的主要作用是 _____________。
② 電解過程中,陽極區(qū)Fe3+的濃度基本保持不變,原因是_____________。(使用化學用語作答)
(2)若在實驗室進行步驟Ⅲ,分離有機相和水相的主要實驗儀器是 _____________;加入有機萃取劑的目的是___________________。
(3)步驟Ⅲ,向有機相中加入一定濃度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是 _____________。
(4)步驟Ⅳ,若電解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液,生成銅3.2 g,此時溶液中離子濃度由大到小的順序是 ___________________。(忽略電解前后溶液體積的變化)
【答案】
(1)①吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染;② Fe2+-e-=Fe3+;
(2)分液漏斗;富集Cu2+,分離Cu2+與其他金屬陽離子;
(3)增大H+濃度,使平衡2RH(有機相)+Cu2+(水相)R2Cu(有機相)+2H+(水相)逆向移動,Cu2+進入水相得以再生;
(4)c(H+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(OH-);
【解析】
試題分析:(1)①由發(fā)生的反應可知,Fe3+氧化吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染,故答案為:吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染;
②Fe3+被還原Fe2+,Fe2+在陽極放電Fe2+-e-=Fe3+,又生成Fe3+,電解過程中,陽極區(qū)Fe3+的濃度基本保持不變,故答案為:Fe2+在陽極放電Fe2+-e-=Fe3+,又生成Fe3+;
(2)首先氫離子放電生成氫氣,反應一段時間,銅離子放電生成銅,再通入氧氣的條件下Cu、氧氣、硫酸反應生成硫酸銅,發(fā)生的反應依次為:2H++2 e-=H2↑、Cu2++2e-=Cu、2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,故答案為:2H++2 e-=H2↑、Cu2++2e-=Cu、2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O;
(3)有機相和水相不互溶,分離有機相和水相通常利用分液的方法,使用的儀器為分液漏斗;加入有機萃取劑富集Cu2+,分離Cu2+與其它金屬陽離子;故答案為:分液漏斗;富集Cu2+,分離Cu2+與其它金屬陽離子;
(4)向有機相中加入一定濃度的硫酸,增大H+濃度,使平衡2RH(有機相)+Cu2+(水相) R2Cu(有機相)+2H+(水相)逆向移動,Cu2+進入水相得以再生,故答案為:增大H+濃度,使平衡2RH(有機相)+Cu2+(水相) R2Cu(有機相)+2H+(水相)逆向移動,Cu2+進入水相得以再生;
(5)電解uSO4溶液,發(fā)生反應2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,200mL 0.5mol/L的CuSO4溶液中n(CuSO4)=0.2L×0.5mol/L=0.1mol,生成銅3.2g,物質(zhì)的量為=0.05mol,故生成H2SO40.05mol,溶液中CuSO4為0.1mol-0.05mol=0.05mol,電解后的溶液為CuSO4、H2SO4混合溶液,溶液呈酸性,溶液中銅離子水解、水發(fā)生電離,故n(H+)>0.05mol×2=0.1mol,n(SO42-)=0.1mol,n(Cu2+)<0.05mol,溶液中氫氧根濃度很小,故c(H+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(OH-),故答案為:c(H+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(OH-)。
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【題目】藥物貝諾酯可由乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚在一定條件下反應制得:
下列有關敘述正確的是
A.可用FeCl3溶液區(qū)別乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚
B.貝諾酯分子中有三種含氧官能團
C.乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚均能與Na2CO3 溶液反應
D.貝諾酯與足量NaOH 溶液共熱,最終生成乙酰水楊酸鈉和對乙酰氨基酚
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【題目】元素周期表中前七周期所含的元素種數(shù)如下表:
周期 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
元素種數(shù) | 2 | 8 | 8 | 18 | 18 | 32 | 32 |
由此推測第八周期最多可能含有的元素種數(shù)是( )。
A.18 B.32 C.50 D.64
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【題目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示,則下列說法正確的是
A. W的氧化物對應的水化物為強酸
B. 由Z與Y組成的物質(zhì)在熔融時不能導電
C. W得電子能力比Q強
D. X有多種同素異形體,而Y不存在同素異形體
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【題目】當三份銅粉分別與足量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸反應后收集到的氣體在相同狀況下體積相等時,三份銅粉的質(zhì)量比為
A. 3:1:2 B. 3:2:2 C. 1:1:2 D. 1:3:2
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【題目】含硫物質(zhì)燃燒會產(chǎn)生大量煙氣,主要成分是SO2、CO2、N2和O2。某研究性學習小組在實驗室利用下列裝置制備模擬煙氣,并測算模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器的脫硫效率。
回答下列問題:
I.模擬煙氣的制備
(1)用A裝置制SO2的化學方程式為______________________________。
(2)用B裝置制CO2,使用該裝置的優(yōu)點是___________________________。
(3)將制得的氣體與空氣充分混合,獲得模擬煙氣用于后續(xù)實驗。
Ⅱ.測定煙氣中SO2的體積分數(shù)
(4)將部分模擬煙氣緩慢通過C、D裝置,C、D中盛放的藥品分別是____、____(填序號):
①KMnO4溶液②飽和NaHSO3溶液③飽和Na2CO3溶液④飽和NaHCO3溶液
(5)若模擬煙氣的流速為a mL·min-1,t1 min后,測得量筒內(nèi)液體的體積為V mL則SO2的體積分數(shù)是_______________(寫表達式)。
III.測算模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器的脫硫效率(已轉(zhuǎn)化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)將模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器E裝置,E裝置中盛有FeC12和FeCl3的混合溶液,常溫下,它可催化SO2與O2的反應,以達到脫硫的目的。寫出催化劑參與反應過程的離子方程式:
①SO2+2H2O+2Fe3+==SO42-+2Fe2++4H+;②______________________________。
(7)若模擬煙氣仍以a mL· min-1的流速直接通過轉(zhuǎn)化器E裝置,t2 min后,向E裝置中加入足量的鹽酸酸化的BaCl2溶液得到白色渾濁液,經(jīng)_______、 洗滌、_____、稱量,得到m g固體。若實驗的氣體體積已折算為標準狀況,則該轉(zhuǎn)化器的脫硫效率是_________________.
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【題目】下列敘述正確的是( )
A.離子鍵只存在于金屬陽離子與酸根陰離子之間
B.兩種非金屬元素形成AB型化合物,它一定含共價鍵
C.物質(zhì)中化學鍵破壞了,一定發(fā)生化學變化
D.化學鍵類型一定由元素類別決定
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室有兩瓶失去標簽的溶液,其中一瓶是K2SO4溶液,另一瓶是NaOH溶液.鑒別時,下列選用的試紙或試劑不正確的是( )
A.pH試紙
B.紫色石蕊試液
C.Na2CO3固體
D.CuCl2溶液
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【題目】下列說法錯誤的是
A.純鐵比生鐵更耐腐蝕
B.明礬水解形成膠體能吸附懸浮物,可用于凈水
C.碳酸鈉溶液呈堿性是因為其在水中電離出OH-
D.工業(yè)廢水中的Cu2+和Hg2+可用Na2S或H2S除去
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