题目内容

(16分)辉铜矿是冶炼铜的重要原料。
(1)工业上冶炼粗铜的某种反应为:Cu2S+O2=2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时,转移电子数目为     
②将粗铜进行电解精炼,粗铜应与外电源的            极相接;若精炼某种仅含杂质锌的粗铜,通电一段时间后测得阴极增重ag,电解质溶液增重bg,则粗铜中含锌的质量分数为           
(2)将辉铜矿、软锰矿做如下处理,可以制得碱式碳酸铜:

①铜单质放置于潮湿空气中,容易生成碱式碳酸铜,反应化学方程式是              
②步骤Ⅱ中,碳酸氢铵参与反应的离子方程式为                               
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应,已知反应i)中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应iii)的化学方程式。
i)Fe2O3+3H2SO4 =Fe2(SO4)3+3H2O
ii) Cu2S+ Fe2(SO4)3 =CuSO4+CuS+2FeSO4
iii)                                              
④步骤Ⅱ中调节pH后的溶液中,铜离子浓度最大不能超过       mol/L。
(已知Ksp[(Cu(OH)2)]=2×10-a
(1)3NA  (2)正 ③  (2)①2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3     ②HCO3+H=H2O+CO2
③iii)MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O  ④2×1021-a

试题分析:(1)①根据反应Cu2S+O2=2Cu+SO2可知,反应中氧元素化合价和铜元素化合价降低,只有硫元素的化合价从-2价升高到+4价,失去6个电子,所以当产生标况下11.2L气体即0.5mol二氧化硫时,转移电子物质的量是0.5mol×6=3mol,其数目为3NA
②将粗铜进行电解精炼,粗铜应与外电源的正极相接;若精炼某种仅含杂质锌的粗铜,通电一段时间后测得阴极增重ag,增加的质量即为析出的铜,电解质溶液增重bg,设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng,则m+n-a=b,根据电子守恒可知 ,解得m=65b,则粗铜中含锌的质量分数为 =
(2)①铜单质放置于潮湿空气中,容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈,反应化学方程式是2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的,因此碳酸氢铵与氢离子反应,则反应的离子方程式为HCO3+H=H2O+CO2↑。
③硫酸铁起催化作用,则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁,因此反应的化学方程式为MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O。
④溶液的pH=3.5,则溶液中氢氧根浓度是10-10.5mol/L,所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知,铜离子的浓度不能超过 =2×1021-a mol/L。
练习册系列答案
相关题目
(本题共13分)甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。
步骤
操作
现象

向2mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液
溶液由棕黄色变为红褐色,并有少量刺激性气味的气体逸出
(1)常温下,FeCl3溶液的pH_______7(填“<”、“>”或“=”)。
(2)分析红褐色产生的原因。
① 甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3,请用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因:________。
② 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应,其中Fe3+ →Fe2+ ;请写出Fe3+ 跟SO32反应的离子方程式
______________。
乙同学查阅资料得知:
1.Fe2+与SO32反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3
2.墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后,溶液呈红褐色。
(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3,设计并完成了如下实验:
步骤
操作
现象

用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液
出现“丁达尔效应”
甲同学因此得出结论:溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3。而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足,乙同学的理由是________。
(4)为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:
步骤
操作
现象

向1 mol?L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2
溶液由黄色变为红褐色

用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶液
没有出现“丁达尔效应”
① 经检验步骤Ⅲ中红褐色溶液含有Fe2+,检验Fe2+选用的试剂是_________(填字母)。
a.K3[Fe(CN)6] 溶液         b.KSCN溶液        c.KMnO4溶液
② 请用离子方程式和必要的文字说明步骤Ⅲ中出现红褐色的原因       
(5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确。
某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:

(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于       上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用       ,灼烧后的坩埚应放在       上,不能直接放在桌面上。
实验所用仪器:
a.蒸发皿
b.石棉网
c.泥三角
d.表面皿
e.坩埚钳
f.试管夹
(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,灼烧后含有少量铜的可能原因是                               
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原
b.灼烧不充分铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜
d.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、       、冷却结晶、       、自然干燥。
(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优点是                                                
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行    次。
(6)若测定结果x值偏高,可能的原因是                                      (填字母编号)。
a.加热温度过高
b.胆矾晶体的颗粒较大
c.加热后放在空气中冷却
d.胆矾晶体部分风化

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