10.研究发现铜具有独特的杀菌功能,能较好地抑制病菌的生长.现有工业上由辉铜矿石(主要成分Cu2S)的冶炼铜两种方案:
Ⅰ火法炼铜  在1200℃发生的主要反应为:
①2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2        ②2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2
此方案的尾气可以用表中方法处理
方法1用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫,其部分热化学方程式为:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△H=+8.0kJ•mol-1
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)△H=+90.4kJ•mol-1
方法2用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸
Ⅱ“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石,例如溶液中亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeS2)氧化为Fe2(SO43,并使溶液酸性增强;利用Fe2(SO43作氧化剂溶解辉铜矿石,溶液酸性又进一步增强,过滤未溶解完的辉铜矿石,在滤液中加入足量的铁屑,待反应完全后过滤出铜和剩余的铁屑,得溶液Xml(设整个过程中其它杂质不参与反应,不考虑溶液离子水解).其流程如图:

(1)Ⅱ相对于Ⅰ的优点是能大大降低能源消耗,利于减少污染或对贫矿、尾矿的开采更有价值.(说一点即可)
(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑氧化剂是Cu2O、Cu2S
(3)已知CO的燃烧热283.0kJ•mol-1,写出S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1
(4)若用Ⅰ中方法2吸收尾气,则开始时阳极的电极反应式为HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
(5)写出Ⅱ中黄铁矿氧化过程的化学反应方程式4FeS2+15O2+2H2O $\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$2Fe2(S043+2H2S04
(6)假设Ⅱ中每一步都完全反应,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),则所得c(Fe2+)=$\frac{\frac{42}{75}mol}{v×1{0}^{-3}L}$(可以写表达式)
3.火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol.
(2)脱碳.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3<0(填“>”、“<”或“=”).
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.试回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为0.225mol/(L•min)
mol/(L•min);该温度下,反应的平衡常数的值为$\frac{16}{3}$;第10min后,向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数变大(填“变大”、“减少”或“不变”).
(3)脱硫.①有学者想利用如图3所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料,A、B是惰性电极.则导线中电子移动方向为由A到C(用A、C表示),A极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
②某种脱硫工艺中将废气处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物,可作为化肥.硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH<7,其原因用离子方程式表示为NH4++H2O═NH3•H2O+H+;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+)<c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”).
2.浓硫酸是一种重要的化工产品.某化学兴趣小组拟探究Cu与浓H2SO4的反应.
Ⅰ.[查阅资料]
铜与浓硫酸反应产生黑色物质的相关性质资料如下表:
资料1硫酸浓度mol/L黑色物质出现的温度∕℃黑色物质消失的温度∕℃
15约150约236
16约140约250
18约120不消失
资料2X射线衍射晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种.
Ⅱ.[探究过程]

(1)试管A中发生的反应的主要化学方程式为C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O.
(2)反应进行一段时间可观察到试管B中的现象为溶液由红色变成无色.
(3)试管C浸有NaOH溶液的棉团与试管E的NaOH溶液的作用是否相同相同(填“相同或不相同”)
(4)如同时将试管B换成试管D,将试管C换成试管E,并从试管D的直立导管中通入另一种气体,试管D中产生白色沉淀,则气体可以是NH3(NO2或ClO2)、Cl2(O3或O2或Br2蒸汽)(填一种化合物和一种单质的化学式);试管E中CCl4的作用是防倒吸.
(5)用简单方法证明A试管中反应所得产物含有铜离子的操作方法是(停止反应,冷却后),取A中溶液少许于一盛有少量水的烧杯(试管)里,摇匀,观察溶液颜色呈蓝色;分离出试管E中的上层液体,其分离的操作名称为分液.
Ⅲ.[问题反思]
(6)仅由上述资料及探究过程可得出的正确结论是abd.
a.铜与浓硫酸作用所涉及的反应可能不止一个
b.硫酸浓度选择适当,可避免产物中出现黑色物质
c.反应发生条件之一是硫酸浓度≥15mol/L
d.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现,越难消失.
1.某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验.

[实验1]铜与浓硫酸反应,实验装置如图1所示.
实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;③将Cu丝上提离开液面.
(1)装置A中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是从D管口向A中通入空气(鼓气).
[实验2]实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜.
查阅资料:①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜.②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫.
为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图2的实验:
(4)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是取最后一次洗涤后所得液体,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净,若有白色沉淀生成,则说明未洗干净
(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为2CuS+3O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO2
 0  167233  167241  167247  167251  167257  167259  167263  167269  167271  167277  167283  167287  167289  167293  167299  167301  167307  167311  167313  167317  167319  167323  167325  167327  167328  167329  167331  167332  167333  167335  167337  167341  167343  167347  167349  167353  167359  167361  167367  167371  167373  167377  167383  167389  167391  167397  167401  167403  167409  167413  167419  167427  203614 

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