题目内容
【题目】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下：
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 4.8 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.4 |
(1)炉气中的有害气体成分是__________(填化学式)，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(2)若试剂X是H2O2溶液，则“氧化”反应的离子方程式为____________________，并写出H2O2的电子式：__________；当试剂X是__________时，更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是__________。
(4)操作X包括__________、洗涤、烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是_________。
(5)以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，写出阳极上生成Cu2O的电极反应式：____________________________________。
【答案】SO2 2∶1 2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O 
空气或氧气 3.7≤pH＜4.8 过滤 防止Cu2O被空气中氧气氧化 2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O
【解析】
硫化铜矿石（含CuFeS2、Cu2S等）预处理后与氧气焙烧：2CuFeS2+4O2
Cu2S+3SO2+2FeO、Cu2S+2O22CuO+SO2，部分FeO被氧化为Fe2O3，得到相应的金属氧化物和二氧化硫气体，加入稀硫酸溶解金属氧化物，得到含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的酸性溶液，加入试剂X将Fe2+氧化为Fe3+，加入试剂Y调节pH=3.7～4.8，沉淀Fe3+，过滤，将滤液用KOH、N2H4还原，反应为：4CuSO4+N2H4+8KOH
2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O，过滤，洗涤、隔绝空气烘干，制得Cu2O。
（1）根据流程可知，矿石与氧气得到金属氧化物和SO2；Cu2S与O2发生反应Cu2S＋2O22CuO＋SO2，氧化剂为氧气，还原剂为Cu2S，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1；故答案为：SO2；2∶1；
（2）若试剂X是H2O2溶液，将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子反应方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；H2O2的电子式为；在酸性条件下，氧气也可将Fe2＋氧化为Fe3＋，而氧气或空气价格远低于过氧化氢，故可用氧气或空气替代；故答案为：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；；氧气或空气
（3）加入试剂Y的目的是调节pH完全沉淀Fe3＋，但不沉淀Cu2＋，根据表中数据可知，pH的调控范围为3.7≤pH＜4.8；故答案为：3.7≤pH＜4.8；
（4）操作X为过滤，滤渣经洗涤、烘干，制得Cu2O；因为Cu2O具有较强的还原性，在加热条件下易被空气氧化，故烘干过程要隔绝空气；故答案为：过滤；防止Cu2O被空气中氧气氧化；
（5）铜作阳极，石墨作阴极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，阳极发生氧化反应，其电极反应式为2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O；故答案为：2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O。
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【题目】已知25℃时，Ksp(Ag2S)=6.3×10－50、Ksp(AgCl)=1.5×10－16。某研究性学习小组探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。
步骤 | 现象 |
Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合 | 产生白色沉淀 |
Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液 | 沉淀变为黑色 |
Ⅲ.滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液 | 在空气中放置较长时间后，沉淀变为乳白色 |
(1)Ⅰ中的白色沉淀是__。
(2)Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是__。
(3)滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl。用浓HNO3溶解，产生红棕色气体，沉淀部分溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀
ⅱ.向Y中滴加KI溶液，产生黄色沉淀
①由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是__。
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀__。
(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl存在下，氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。
现象 | B：一段时间后，出现乳白色沉淀 |
C：一段时间后，无明显变化 |
①A中产生的气体是___。
②C中盛放的物质W是__。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下（请补充完整）：__
2Ag2S+__+__+2H2O=4AgCl+__+4NaOH
④从溶解平衡移动的角度，解释B中NaCl的作用__。
【题目】甲、乙两个恒容密闭容器中均发生反应：C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＞0，有关实验数据如下表所示：
容器 | 容积/L | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 平衡常数 | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | ||||
甲 | 2 | T1 | 2.0 | 4.0 | 3.2 | K1 |
乙 | 1 | T2 | 1.0 | 2.0 | 1.2 | K2 |
下列说法正确的是( )
A.K1＝12.8
B.T1＜T2
C.T1 ℃时向甲容器中再充入0.1 mol H2O(g)，则平衡正向移动，CO2(g)的体积分数增大
D.若T2温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol CO2和2.0 mol H2，达平衡时，CO2的转化率大于40%
