题目内容

3.铜的冶炼大致可分为:
①富集,将硫化物矿进行浮选;
②焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2═Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);
③制粗铜,在1200℃发生的主要反应为2Cu2S+3O2═2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S═6Cu+SO2↑;
④电解精炼铜.
下列说法不正确的是(  )
A.上述灼烧过程的尾气回收后可用来制硫酸
B.上述过程中,由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2
C.在反应2Cu2O+Cu2S═6Cu+SO2↑中,只有Cu2O作氧化剂
D.1200℃灼烧Cu2S得Cu2O而不是CuO,可能是高温下+1价铜更稳定

分析 A.尾气中含有二氧化硫,二氧化硫是制取硫酸的主要成分;
B.②中6 mol CuFeS2完全反应生成3molCu2S,消耗12mol氧气,③中将两个方程式相加得3Cu2S+3O2═6Cu+3SO2,3molCu2S完全反应生成Cu消耗3mol氧气;
C.在反应2Cu2O+Cu2S═6Cu+SO2↑中,Cu元素化合价由+1价变为0价、S元素化合价由-2价变为+4价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂;
D.只有稳定性强的物质才能长久存在.

解答 解:A.二氧化硫是制取硫酸的主要成分,尾气中含有二氧化硫,所以灼烧过程的尾气回收后可用来制硫酸,故A正确;
B.②中6 mol CuFeS2完全反应生成3molCu2S,消耗12mol氧气,③中将两个方程式相加得3Cu2S+3O2═6Cu+3SO2,3molCu2S完全反应生成Cu消耗3mol氧气,所以总共消耗氧气物质的量为15mol,故B正确;
C.在反应2Cu2O+Cu2S═6Cu+SO2↑中,Cu元素化合价由+1价变为0价、S元素化合价由-2价变为+4价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,所以Cu2O、Cu2S都是氧化剂,故C错误;
D.只有稳定性强的物质才能长久存在,所以1200℃灼烧Cu2S得Cu2O而不是CuO,可能是高温下+1价铜更稳定,故D正确;
故选C.

点评 本题以铜的冶炼为载体考查氧化还原反应,侧重考查基本概念及方程式的有关计算,正确书写③的总化学方程式是解本题关键,题目难度不大.

练习册系列答案
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15.氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而含氮化合物的用途广泛.
(1)图1中表示两个常见的固氮反应:

①N2+3H2═2NH3
②N2+O2═2NO的平衡常数(lgK)与温度的关系,
根据图中的数据判断下列说法正确的是D(填序号).
A.反应②为放热反应
B.常温下,反应①的反应速率很大,而反应②的反应速率很小
C.升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小
D.在常温下,利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大
(2)工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N2制取NH3:2N2+6H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4NH3+3O2,通入N2的一极是阴极(填“阴极”或“阳极”),阳极的电极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑ 或2H2O-4e-=O2↑+4H+
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应:①N2(g)+3H2O(l)═2NH3(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)△H=a kJ/mol.
已知:②N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,则a=+765.0KJ.
(4)已知:4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)△H=-1316kJ•mol-1,氨是一种潜在的清洁能源,可用作碱性燃料电池的燃料.
①当温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,如图2中图象正确的是乙(填代号).
②该燃料电池的负极反应式是2NH3-6e-+6OH-═N2↑+6H2O.
(5)工业上合成氨时,温度过高,氨气的产率降低,试从化学平衡移动原理的角度加以解释:由工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4 kJ/mol可知该反应的正反应为放热反应,温度过高时,导致平衡逆向移动,因而氨气的产率降低.

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