题目内容
【题目】(15分)铜是一种重要的有色金属,近年来用途越来越广泛。请回答下列问题:
(1)下列四种化合物中含铜量最高的是______(填字母)
A.Cu5FeS4 B.CuFeS2 C.Cu2S D.Cu2(OH)2CO3
(2)2014年我国精炼铜产量796万吨,若全部由含Cu2S质量分数为32%的铜矿石冶炼得到,则需要铜矿石质量为________万吨。(保留一位小数)
(3)可溶性铜盐常用于生产其它含铜化合物。在KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的还原剂——肼(N2H4),加热并保持温度在90℃,生成一种对环境无污染的气体,反应完全后,分离,洗涤,真空干燥得到纳米氧化亚铜固体(Cu2O)。
①该制备过程的反应方程式为____________________________________________。
②工业上常用的固液分离设备有________(填字母)
A.离心机 B.分馏塔 C.框式压滤机 D.反应釜
(4)我国出土的青铜器工艺精湛,具有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀。右图是青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图:
①腐蚀过程中,负极是____(填“a”“b”或“c”),正极反应方程式为_______________。
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极产物和负极产物生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为_______________________。
【答案】
(1) C
(2)3109.4
(3)①4CuSO4+N2H4+8KOH 2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O ;②AC
(4)①c,O2+2H2O+4e-=4OH-;②Cl-+2Cu2++3OH-==Cu2(OH)3Cl↓
【解析】
试题分析:(1)A.Cu5FeS4中含铜量为=0.63;B.CuFeS2中含铜量为=0.35;C.铜量为=0.8;D.Cu2(OH)2CO3中含铜量为=0.58,故答案为:C;
(2)Cu2S中铜元素的质量分数=×100%=80%;则X吨含Cu2S 32%的铜矿石中含铜元素质量=Xt×80%×32%=796万t,解得X=3109.4万吨,故答案为:3109.4;
(3)①由题意可知碱性条件下硫酸铜和N2H4发生氧化还原反应,反应的化学方程式为4CuSO4+N2H4+8KOH 2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O,故答案为:4CuSO4+N2H4+8KOH 2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O;
②工业上常用的固液分离设备有离心机和框式压滤机,故答案为:AC;
(4)①根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极,即c是负极,正极发生还原反应,电极方程式为O2+2H2O+4e-═4OH-,故答案为:c;O2+2H2O+4e-═4OH-;
②Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,故答案为:2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓。