题目内容
【题目】一定温度下用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气,采取下列措施:①将铁块换为等质量的铁粉;②加入少量溶液;③加入少量固体;④加入少量水;⑤加热;⑥将稀硫酸换为98%的硫酸,其中可提高反应速率的措施有
A.①③④B.①③⑤C.②④⑤D.②⑤⑥
【答案】B
【解析】
①将铁块换为等质量的铁粉,使反应物之间接触面积增大,能够提高化学反应速率;
②加入少量溶液,溶液中发生反应实质改变,短时间内不再产生氢气,加入溶液使混合溶液体积增大,氢离子浓度降低,产生氢气的化学反应对应速率将降低;
③加入少量固体,因氧化性Cu2+>H+,故铁先与Cu2+反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,析出的铜单质附着在铁表面,此时装置构成了Fe-稀硫酸-Cu原电池,能够加快化学反应速率;
④加入少量水,溶液中氢离子浓度降低,化学反应速率降低;
⑤加热能够提高微粒运动速率,能够加快化学反应速率;
⑥将稀硫酸换为98%的硫酸,溶液中发生的化学反应实质发生了该变,不再产生氢气,且随着反应的进行,铁表面形成致密氧化膜而导致钝化,反应后续几乎停止,化学反应速率降低;
综上所述,答案为B。
【题目】辉铜矿是一种重要的铜矿石,主要含有硫化亚铜(Cu2S),还有Fe2O3、SiO2及一些不溶性杂质。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜晶体的工艺流程如下:
已知:部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
Cu2+ | 4.4 | 6.4 |
回答下列问题
(1)浸取后得到的浸出液中含有CuSO4、MnSO4。写出浸取时产生CuSO4、MnSO4反应的化学方程式__________。
(2)调节pH的目的是___________,pH的调节范围为___________。
(3)生成MnCO3沉淀的离子方程式为___________。
(4)操作A为___________。
(5)由辉铜矿制取铜的反应过程可以表示为:
2Cu2S(s)+3O2(g)═ 2Cu2O(s)+ 2SO2(g)△H=﹣768.2kJ/mol
2Cu2O(s)+ Cu2S(s)═ 6Cu(s)+ SO2(g)△H=" +116.0" kJ/mol
则由Cu2S与O2加热反应生成Cu的热化学方程式为___________。
(6)若用含85% Cu2S(Mr=160)的辉铜矿来制备无水Cu(NO3)2,假设浸取率为95%,调节pH时损Cu 3%,蒸氨过程中有5%未转化为CuO,其它过程中无损耗,则1.6 kg这样的辉铜矿最多能制备__________mol无水Cu(NO3)2。(计算结果精确到小数点后1位)
【题目】某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后,按下列流程制备二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O),进一步制备高纯度还原铁粉。
已知:FeC2O4·2H2O难溶于水,150℃开始失结晶水;H2C2O4易溶于水,溶解度随温度升高而增大。
请回答:
(1)下列操作或描述正确的是________。
A.步骤②,H2C2O4稍过量主要是为了抑制Fe2+水解
B.步骤③,采用热水洗涤可提高除杂效果
C.步骤③,母液中的溶质主要是(NH4)2SO4和H2C2O4
D.步骤③,如果在常压下快速干燥,温度可选择略高于100℃
(2)如图装置,经过一系列操作完成步骤③中的抽滤和洗涤。请选择合适的编号,按正确的操作顺序补充完整(洗涤操作只需考虑一次):
开抽气泵→a→b→d→________→c→关抽气泵。
a.转移固液混合物;b.关活塞A;c.开活塞A;d.确认抽干;e.加洗涤剂洗涤
抽滤和普通过滤相比,优点是___________________________________________。
(3) 称取一定量的FeC2O4·2H2O试样,用硫酸溶解,
采用KMnO4滴定法测定,折算结果如下:
n(Fe2+)/mol | n()/mol | 试样中FeC2O4·2H2O的质量分数 |
9.80×10ˉ4 | 9.80×10ˉ4 | 0.980 |
由表中数据推测试样中最主要的杂质是____________________。
(4)实现步骤④必须用到的两种仪器是____________________
(供选仪器:a.烧杯;b.坩埚;c.蒸馏烧瓶;d.高温炉;e.表面皿;f.锥形瓶);
该步骤的化学方程式是______________________________________。
(5)为实现步骤⑤,不宜用碳粉还原Fe2O3,理由是________________________________。