题目内容

现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2)，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。

已知：①Cu＋在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
回答下列问题：
(1)矿石用稀硫酸处理过程中Cu2O发生反应的离子方程式为          。
(2)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是       。若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式                                         。
(3)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式：                        。
(4)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是                           。

(1)Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O
(2)FeSO4·7H2O4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O
(3)4OH－－4e－=O2↑＋2H2O
(4)H2SO4

解析

练习册系列答案
相关题目

仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是(   )

A．钠、镁B．溴、碘C．食盐、淡水D．氯气、烧碱

下列是部分矿物资源的利用及产品流程(如图)，有关说法不平确的是

A．粗铜电解精炼时，粗铜作阳极
B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应
C．黄铜矿冶铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶铁的原料
D．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法

海水资源丰富，海水淡化问题已成为科学家的主要研究方向，若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法不正确的是 (   )      

A．利用太阳能，将海水蒸馏淡化
B．加入明矾，使海水的盐份沉淀并淡化
C．通直流电，采用电渗透法使海水淡化
D．通过离子交换膜，除去所含的盐分使海水淡化

（12分）目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下：

提示： ①MgCl2晶体的化学式为MgCl2?6H2O；
②MgO的熔点为2852℃，无水MgCl2的熔点为714℃。
（1）操作①的名称是         ， 操作②的名称          、        、过滤。
（2）试剂a的名称是            。
（3）用氯化镁电解生产金属镁的化学方程式为：                    。
（4）工业上是将氢氧化镁转变为氯化镁，再电解氯化镁来制取镁单质；而不采用：加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融MgO的方法制金属镁，其原因是      　　                                。

煤是重要的能源，也是化工生产的重要原料。
(1)煤燃烧产生的废气直接排放到空气中，可能导致的环境污染问题是_______。
(2)下图是对煤矿燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的流程示意图。
①废气脱硫过程中，主要反应的化学方程式为______________、_____________；
②在煤矿中直接添加一种物质，可有效减少煤矿燃烧产生的SO2，该物质是___；
③石膏的工业生产中的用途是_________________(写出一种用途即可)。
(3)煤经过___________(填加工方法)可以得到焦炉煤气、煤矿焦油和焦炭。煤焦油经过_______(填加工方法)可得到芳得族化合物。煤矿也可以用氢化法转化燃油，氢化法的本质是______________。
(4)煤可以液化转化为CH3OH，有人设计出在KOH溶液中用电极表面镀一层细小的铂粉做电极，铂吸附气体的能力强，性质稳定，利用CH3OH和O2构成的燃料电池的能量转化主要形式是　　 ，负极反应式为　　　　 ，电极表面镀铂粉的原因为        　　。

南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示水的硬度为28°(属于硬水)，主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题：
(1)该泉水属于________硬水(填写“暂时”或“永久”)。
(2)若要除去Ca2＋、Mg2＋可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加顺序为________，原因是___________________________________。
(3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化，水中的Ca2＋、Mg2＋与交换树脂的____________起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入__________溶液中再生。
(4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是将海水通过电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－等离子，电极为惰性电极。请分析下列问题：

①阳离子交换膜是指__________(填“A”或“B”)。
②写出通电后阳极区的电极反应式：_________________________________；
阴极区的现象是：_________________________________________________。

煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：
（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为   和    。
（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示：
 
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为                      ，第二步反应的离子方程式为                      。
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、      。
（4）工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图是氨氧化率与氨—空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100％，理论上γ｛n(O2)／n(NH3)｝＝         ，实际生产要将γ值维护在1.7—2.2之间， 原因是        。

四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下：

(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：
Fe+2Fe3+=3Fe2+
2TiO2+(无色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+
加入铁屑的作用是                            。
(2)在②→ ③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在              范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp［Fe(OH)3］=2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O的平衡常数K=                    。
(4)已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)
ΔH="+140" kJ·mol－1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)     ΔH＝－221 kJ·mol－1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：       。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是            (只要求写出一项 )。
(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用_______方法。

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