题目内容

黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫、铁和镍的化合物。
回答下列问题。
(1) Cu2S熔炼过程发生的主要反应为:
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) △H=-768.2 kJ/mol
2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116.0 kJ/mol
在熔炼过程中不需要持续加热,原因是____。
(2)熔炼过程中产生大量的___(填分子式),可进一步加工并作为上述流程中的原料加以循环利用。
(3)炉渣的主要成分是Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2,为了得到铁红,需对上述滤液进行处理,处理过程涉及下列步骤中的___(填序号)。
A.氧化 B.还原 C.灼烧 D.加碱
(4)废电解液中含有较多的Ni2+ ,从废电解液提取硫酸镍晶体,需要用电解法把电解液中的Cu2+ 除去,电解的阳极可以采用___作为电极材料,阳极的电极反应式是____。
(5)从废电解液中除去Pb2+的方法是往其中通入H2S至饱和,使Pb2+转化为硫化铅沉淀,溶液的 pH对转化效果的影响是____。已知 ,饱和H2S溶液中c( H2S)为0.1 mol/L,NiS的Ksp=10-11,若废 电解液的pH =5,为保证不生成NiS沉淀,Ni2+的浓度应控制在__以下。
(1)Cu2S与O2反应的热化学方程式为:Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) △H= - 217.4kJ/mol,反应放出的热量足以维持反应的进行
(2) SO2
(3)ACD
(4)惰性电极 ;4OH--4e-=2H2O+O2↑(或Ni - 2e - =Ni2+
(5)溶液的pH越大,转化效果越好 ;1 mol/L
练习册系列答案
相关题目
黄铜矿CuFeS2可用于冶炼铜,冶炼过程中需要空气和硅石,硅石主要用于形成炉渣,其反应的总方程式为:
2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2
请回答下列问题:
(1)若CuFeS2中Cu的化合价为+2,则反应中被还原的元素是
Cu、O
Cu、O
(填元素符号).
(2)黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等,请完成以下验证炉渣中含有+2价的铁的探究过程中的有关问题:
仅限选择的试剂有:
稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、NaOH溶液、KMnO4溶液、KSCN溶液.
①应选用试剂为
稀硫酸、KMnO4溶液
稀硫酸、KMnO4溶液

②有关的实验现象为
稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色
稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色

(3)最近我国发现,以黄铜矿为原料在沸腾炉中和空气反应,生成物冷却后经溶解、除铁、结晶得到CuSO4?5H2O,生产成本降低了许多.实验结果如下表:
沸腾炉温度/℃ 560 580 600 620 640 660
生成物中含水溶性铜化合物的百分含量/% 90.12 91.24 93.50 92.38 89.96 84.23
生成物中含酸溶性铜化合物的百分含量/% 92.00 93.60 97.08 97.82 98.16 98.19
则①实际生产过程中的沸腾炉温度为 600~620℃,控制温度的方法是
控制加入CuFeS2的速度(原因:CuFeS2与O2反应放热)
控制加入CuFeS2的速度(原因:CuFeS2与O2反应放热)

②温度高于600℃生成物中水溶性铜化合物百分含量下降的原因是
生成的CuSO4发生了分解生成酸溶性铜化合物
生成的CuSO4发生了分解生成酸溶性铜化合物

(4)另据报道,有一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌,在酸性溶液中利用氧气可以将黄铜矿氧化成硫酸盐,试写出该反应的化学方程式:
4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO43+2H2O
4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO43+2H2O

含有硫的化合物在工业生产中应用广泛,回答下列问题:

(1)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2

①测得某黄铜矿(CuFeS2)中含硫20%(质量分数),求该矿石含铜的质量分数。

②现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:称取

研细的黄铜矿样品1.150g,在空气中进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,用100 mL滴有淀粉的

蒸馏水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,用去标准碘溶液的体

积为20.00mL。求该黄铜矿的纯度。

(2)将FeS和Fe2O3的混和物56.6 g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2 g硫,原混和物中FeS的质量。

(3)一定温度下,硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知:SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧

化钠溶液吸收。利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解。若无水硫酸铜粉末质量为10.0 g,

完全分解后,各装置的质量变化关系如下表所示。

装置

A(试管+粉末)

B

C

反应前

42.0 g

75.0 g

140.0 g

反应后

37.0 g

79.0 g

140.5 g

 

请通过计算,推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式。

(4)硫化钠是用于皮革的重要化学试剂,可用无水Na2SO4与炭粉在高温下反应制得,化学方程式如下:

①Na2SO4 + 4CNa2S + 4CO↑   ②Na2SO4 + 4CONa2S + 4CO2 

a.若在反应过程中,产生CO和CO2混合气体为2mol,求生成Na2S的物质的量。

b.硫化钠晶体放置在空气中,会缓慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中,加入足量盐酸后,过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体(标准状况,假设溶液中气体全部逸出),在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀,分析该硫化钠样品的成分及其物质的量。

 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网