题目内容

有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下，可以将黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量杂质SiO2）氧化成硫酸盐。运用该原理生产铜和绿矾（FeSO4·7H2O）的流程如下：
回答下列问题：
（1）已知：

 
Fe2+
Cu2+
Fe3+
开始转化成氢氧化物沉淀时的pH
7.6
4.7
2.7
完全转化成氢氧化物沉淀时的pH
9.6
6.7
3.7
 
（1）加入CuO将溶液的pH调节到约为4，结合平衡移动原理解释该操作的原因       。
（2）写出能实现反应Ⅲ的化学方程式       。
（3）试剂b为        。
（4）欲从滤液中获得绿矾晶体，操作Ⅰ应为浓缩、      、      。
（5）反应Ⅰ的化学方程式       。

（1）Fe3+在溶液中存在水解平衡，即Fe3++ 3H2OFe（OH）3+3H+，在PH小于4时，Fe3+开始沉淀（PH=2.7），当加入氧化铜后，氧化铜能与H+反应，促进水解平衡右移，使Fe3+转化为Fe（OH）3被除去，而氧化铜不被损耗，且不会引入新杂质。
（2）2CuSO4+2 H2O2Cu+O2+2H2SO4.或Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(3) Fe；（4）结晶、过滤（5）4CuFeS2+17O2+2H2SO4═2Fe2（SO4）3+4CuSO4+2H2O

解析试题分析：（1）Fe3+在溶液中存在水解平衡，即Fe3++ 3H2OFe（OH）3+3H+，在PH小于4时，Fe3+开始沉淀（PH=2.7），当加入氧化铜后，氧化铜能与H+反应，促进水解平衡右移，使Fe3+转化为Fe（OH）3被除去，而氧化铜不被损耗，且不会引入新杂质。
（2）电解硫酸铜溶液，化学方程式为：2CuSO4+2 H2O2Cu+O2↑+2H2SO4.或Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
（3）这一问应从工艺流程图的结构入手，通过（1）的分析，已经知道固体A为氢氧化铁，加入试剂a后得到的溶液通过反应v加入b，滤液中的溶质能转化为FeSO4，根据物质的转化原理可知b为Fe。
（4）获得绿矾晶体时先蒸发浓缩，因为硫酸铁的溶解度随温度的升高而增大，所以降温溶解度减小，会析出晶体，最后过滤即可．
（5）反应Ⅰ中的反应物是CuFeS2、O2、H2SO4三种物质，生成物是硫酸铁、硫酸铜和水，根据奇偶法配平，所以方程式是：4CuFeS2+17O2+2H2SO4═2Fe2（SO4）3+4CuSO4+2H2O；
考点：考查物质的分离和提纯、物质的相互转化和制备、结晶原理、方法及其应用、金属的化学性质、书写化学方程式、文字描述等。

练习册系列答案
相关题目

铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属。

（1）自然界一共存在四种稳定的铁原子，分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe，其中58Fe原子中子数与质子数之差为___________。
计算铁元素的近似相对质量的计算式为：54×a1%+56×a2%+57×a3%+58×a4%，其中a1%、a2%……是指各同位素的____________________。
（2）铁原子中有______种能量不同的电子，铁原子次外层的电子云有_____种不同的伸展方向。
（3）与铁同周期的主族元素中，最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的化合物与酸性最强的化合物的化学反应方程式为________________________________。
（4）要用铁片、锌片、直流电源和导线完成铁片镀锌的实验，铁片应置于_________极，电解质溶液是____________________。
（5）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe3+，配平制取高铁酸钠的化学方程式：
___Fe(NO3)3 + ___NaOH + ___Cl2 →___Na2FeO4 + ___NaNO3 + ___NaCl + ___H2O
高铁酸钠除了能消毒杀菌外，还能吸附水中的悬浮物，其原因是______________________。
（6）0.03mol的铁加到过量的HNO3中，加热，铁完全溶解，若生成NO、NO2的混和气体共1.12L（标准状况）。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体全部溶于水生成HNO3，则通入O2的体积________________L。  

根据下列转化关系以及现象回答：

（1）固体X的名称是         ，Y的化学式是        。
（2）写出反应l的化学方程式                            。
（3）写出反应2的化学方程式                           。
（4）若15．6g X和足量水反应，转移   mol e-。

（1）向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一粒绿
豆大小的金属钠，观察到的现象正确的是________________。

A                   B                   C                  D
（2）金属钠失火时，应该用         灭火。
（3）过氧化钠可用作潜水艇的供养剂，主要化学反应方程式为                。
（4）实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞，是因为玻璃中含       （填化学式），刻蚀玻璃常用的试剂是氢氟酸，发生反应的化学方程式为                  。
（5）制取水泥和陶瓷的共同原料是                    。

Ⅰ、物质的分离和提纯有多种方法。物质分离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位。工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3，杂质为Fe2O3、SiO2等，已知SiO2是不溶于水的酸性氧化物，Fe2O3是不溶于水的碱性氧化物)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下：

（1）写出沉淀A的化学式：___________________________________________________。
（2）加入过量的NaOH溶液，过滤后的滤液中含有的溶质有________________________。
（3）写出由沉淀A—→Al2O3的化学方程式：________________________，通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为_______________________________________________。
Ⅱ、按照要求回答下列问题：
A、B、C、D、E是常见化合物或单质，有如下转化关系 (略去条件和副产品）。

（1）若A为黄绿色气体单质，D、E为生活中常见的两种金属，其中E是一种红色光亮的物质。
① 写出向B的溶液中加入足量D的离子反应方程式_____________________________________。
②向①所得的溶液中加入NaOH溶液，并在空气中放置的现象是：_________________________，写出固体在空气中放置的化学反应方程式：__________________________________________。

铁是重要的常见金属材料,也是人类较早使用的金属之一。请运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。
（1）铁路大提速后，为将短铁轨焊接成长铁轨，可在铁轨接口处加入四氧化三铁和铝粉的混合物，用镁条引燃发生反应，写出发生置换反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移__________________；
（2）向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5～6滴0.1mol/L的FeCl3溶液，继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象，请问此时分散系中粒子直径的范围是______nm，判断的依据是_________________________；
（3）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：_________________________。
（4）某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，提出如下假设：
a.只含________________________（填写溶质化学式）。
b.可能组成为___________________（填写溶质化学式）。
（5）欲从废腐蚀液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计实验方案如下：

请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
①__________ ③_____________④___________

(15分)烧碱(NaOH)和纯碱(Na2CO3)与硫酸、盐酸和硝酸并称为工业上的“三酸两碱”。按要求回答下列问题：
（1）完成下列有关NaOH溶液参加反应的离子方程式
①向NaOH溶液中加入铝片：_______________________；
②向NaOH溶液中滴加少量氯化铝溶液___________________；
③二氧化氮与NaOH溶液发生氧化还原反应：___________________；
④用热的NaOH溶液洗涤沾有硫单质的试管：___________________；
（2）下列是碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较，用“＞”“＜”“＝”填空：
①热稳定性：Na2CO3_______NaHCO3；
②与稀盐酸反应快慢：Na2CO3_______NaHCO3；
③物质的量相同时，消耗盐酸的物质的量：Na2CO3_______NaHCO3。
（3）在10 mL 1 mol/L的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入10 mL 1.5 mol/L盐酸，完全反应后，在标准状况下生成二氧化碳的体积为____________L。
（4）碳酸钠在工业上具有广泛的作用，碳酸钠可以用作下列工业生产主要原料的是_____(填编号)
a．玻璃           b．水泥          c．造纸          d．海水提取镁

（1）元素M是短周期元素，其常量存在于海水中，单质被誉为“国防金属”。
①M的原子结构示意图为______。
②以M、Al为电极，KOH溶液为电解质溶液，则负极的电极反应式为______。
（2）淬火是将金属工件加热到某温度，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
①使用水进行淬火，若生成磁性氧化铁，该反应的化学方程式为____________
②验证铁用水淬火后的固体产物是否存在+3价的铁，可选用的试剂为_______ (填序号)

A．H2O2溶液 B．铜粉 C．稀硫酸 D．KMnO4溶液
（3）髙铁酸钾在水中的反应为4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2
①图1是25℃时K2FeO4在不同pH溶液中浓度的变化情况。pH =4.74时，反应从开始到800min的平均反应速率v(FeO42—)=______ (保留两位有效数字）。
②图1在800min后，三种溶液中K2FeO4的浓度均不再改变。观察图1判断随着pH 变大，此反应的平衡常数______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
③图2在240min后，四种溶液中K2FeO4的浓度均不再改变，则上述反应的反应热△H______0(填“>”、“<”、“=”）。

用11.5g金属钠放入水中，要使100个水分子溶有1个钠离子，则需加水      g。

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网