题目内容
【题目】一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量SiO2)为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示:
(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:___。
(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少,有研究指出CuCl2是该反应的催化剂,该过程的反应原理可用化学方程式表示为:①Cu2S +2CuCl2=4CuCl+S;②___。
(3)“回收S”过程中温度控制在50~60℃之间,不宜过高的原因是___。
(4)向滤液M中加入(或通入)___(填字母),可得到一种可循环利用的物质。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.氯化氢
(5)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是__;“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,要用HNO3溶液调节溶液的pH,其理由_。
(6)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成,有关转化见图,转化时转移0.2mol电子,生成Cu2S___mol。
【答案】Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 温度高苯容易挥发 b 调节溶液的pH,使铁完全转化为Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2+的水解 0.2
【解析】
辉铜矿加入氯化铁溶液溶解浸取,二氧化硅不反应,过滤得到矿渣用苯回收硫单质,说明Cu2S和FeCl3发生反应生成S单质,还生成氯化铜、氯化亚铁。在滤液中加入铁还原铁离子和铜离子,然后过滤,滤液M主要含有氯化亚铁,保温除铁加入稀硝酸溶液将铁氧化为铁离子,氧化铜调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤分离,滤液中主要含有硝酸铜,加入硝酸抑制铜离子水解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到硝酸铜晶体。
(1)浸取过程中Fe3+将Cu2S氧化,根据电子守恒和元素守恒可得其离子反应方程式,故答案为:;
(2)根据Cu2S的最终产物CuCl2可得反应②,故答案为:;
(3)回收硫时所用溶剂为苯,苯的熔沸点较低,故答案为:温度高苯容易挥发;
(4)M中主要物质为氯化亚铁,通入氯气可生成氯化铁,实现循环使用,故答案为:b;
(5)“保温除铁”过程要除去Fe3+,故需要加入氧化铜来调节pH值,使Fe3+生成氢氧化铁沉淀;铜离子会水解,故在蒸发浓缩冷却结晶过程中需要加入硝酸来抑制其水解,故答案为:调节溶液的pH,使铁完全转化为Fe(OH)3沉淀;抑制Cu2+的水解;
(6)该转化中Cu被氧化成Cu2S,化合价升高1价,CuFeS2被还原成Cu2S,化合价降低1价,根据电子守恒可知答案为:0.2。

【题目】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1)NaClO2的化学名称为__________。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323 K,NaClO2溶液浓度为5×10-3 mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 | SO42- | SO32- | NO3- | NO2- | Cl- |
c/(mol/L) | 8.35×10-4 | 6.87×10-6 | 1.5×10-4 | 1.2×10-5 | 3.4×10-3 |
①出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________________________。增加压强,NO的转化率________________(填“提高”“不变”或“降低”)。
②着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐____________(填“增大”“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______________反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是____________。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是______________。
②知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq) =SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO32-(aq)=SO42-(aq)+Cl-(aq)ΔH2
CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=______。
【题目】乙酸异戊酯是组成密蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g·cm3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
异戊醇 | 88 | 0.8123 | 131 | 微溶 |
乙酸 | 60 | 1 .0492 | 118 | 溶 |
乙酸异戊酯 | 130 | 0.8670 | 142 | 难溶 |
实验步骤:在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤;分出的产物再加入少量无水Na2SO4固体,静止片刻。过滤除去Na2SO4固体,讲行蒸馏纯化。收集140~143°C馏分,得到乙酸异戊酯3.9g。回答下列问题:
(1)实验中制备乙酸异戊酯的化学方程式为_________________。
(2)仪器B的名称是_______________,作用是____________。
(3)在洗涤操作中饱和碳酸氢钠溶液的主要作用是______________。
(4)实验中加入少量无水Na2SO4的目的是_________________________。
(5)实验中加过量乙酸的目的是___________________________。
(6)本实验的产率是_______________(填标号)。
a.30% b.40% c.50% d.60%