题目内容
【题目】氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。工业上用粗氧化铜(含Fe2O3、FeO、Cu2O以及少量不溶性杂质)为原料制取氯化铜晶体 (CuCl2·2H2O)的为生产流程如下:
己知:Cu2O在酸性环境中可以生成Cu2+和Cu 回答下列问题:
(1)己知“浸渣”中不含铜单质,写出Cu2O在“盐酸浸出”中发生反应的化学方程式:___________________________________________
(2)“盐酸浸出”中,铜的浸出率与浸出时间的关系如下图所示。由图可得出如下变化规律:
①____________________________
②______________________________。
(3)“净化除杂”需先加入C1O2,其作用是(用离子方程式表示)______________。
然后再调节溶液的pH约为4,可选用的试剂是(填选项字母)______________。
A. CuSO4 B.CuO C.Cu2(OH)2CO3 D.NH3·H2O
(4)“操作I”包含多步实验基本操作,依次是__________、洗涤和风干等。工业上常采用无水乙醇代替水进行洗涤的主要原因是______________。
(5)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)中x值,称取ag晶体,加入足量10%的氢氧化钠溶液,过滤、洗涤后,用酒精灯加热至质量不再减轻为止,冷却、称量所得固体质量为bg。计算得x= ______________。(用含a、b的代数式表示)。
【答案】 Fe2O3+ Cu2O+ 8HCl= 2CuCl2+2FeCl2+4H2O 随着浸出时间(024h)的增加,铜的浸出率相应增加 浸出时间超过24h后,铜的浸出率变化不明显 Fe2++ClO2+4H+=5Fe3+ +Cl- +2H2O B、C 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 防止CuCl2·xH2O晶体溶解,乙醇易挥发
【解析】本题分析:本题主要考查包含在制取氯化铜晶体 生产流程中的铜铁及其化合物的性质。
(1)“浸渣”中不含铜单质,说明Cu2O在酸中生成的Cu被Fe2O3生成的Fe3+氧化, Cu2O在“盐酸浸出”中发生反应的化学方程式:Fe2O3+ Cu2O+ 8HCl= 2CuCl2+2FeCl2+4H2O。
(2)①随着浸出时间(024h)的增加,铜的浸出率相应增加 ;②浸出时间超过24h后,铜的浸出率变化不明显。
(3) “净化除杂”需先加入C1O2,其作用是将Fe2+氧化为更容易沉淀的Fe3+ ,反应的离子方程式为Fe2++ClO2+4H+=5Fe3+ +Cl- +2H2O。然后再调节溶液的pH约为4,可选用的试剂是可以与H+发生反应而且不引入杂质的物质。A.不能与H+发生反应;B. C.符合要求;D.产生杂质离子NH4+,故选BC。
(4)“操作I”包含多步实验基本操作,依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和风干等。工业上常采用无水乙醇代替水进行洗涤的主要原因是防止CuCl2·xH2O晶体溶解,乙醇易挥发。
(5)bg固体是氧化铜,
计算得x= 。
【题目】银锰精矿是重要的银矿资源,其主要成分为MnO2和银单质,利用黄铁矿(主要成分为FeS2)可以实现锰和银的分离。具体操作流程如下:
(1)提高锰元素浸出率的措施(任写—条)___________。
(2)浸出1中,黄铁矿转化为铁盐和硫酸盐,请写出发生反应的化学方程式___________。
(3)从工业生产成本考虑,加入的A最好是______________。
A.CaCO3 B.NaOH C.氨水 D.Ca(OH)2
⑷浸出液2的主要成分Ag(CN)2-,写出浸出2中发生反应的离子方程式________;电解后的溶液中,可以循环利用的物质_______(填化学式)。
(5)如图可知,当液固比(水与矿料的质量比)大于5时,浸出率反而降低的原因________。
(6)银锰矿中,银矿物以显微粒状分散在MnO2矿物中,不破坏原有结构难以提银,因此锰的浸出对于银的提取率至关重要。某小组通过实验,研究了硫酸用量、黄铁矿用量(占矿重百分比)对锰浸出率的影响,如表所示:
硫酸% | 31.52 | 36.10 | 40.67 | 45.25 |
锰浸出率 | 77.42 | 89.49 | 91.59 | 97.95 |
黄铁矿% | 12.5 | 15 | 17.5 | 20 |
锰浸出率 | 88.79 | 97.95 | 99.18 | 99.46 |
从实际生产角度出发,下表中所给浸出条件最佳的是________。
A | 硫酸45.25% | B | 硫酸31.52% | C | 硫酸45.25% | D | 硫酸36.10% |
黄铁矿20% | 黄铁矿15% | 黄铁矿15% | 黄铁矿20% |