题目内容
【题目】辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示:
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(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:______________________________________________________________。
(2)“回收S”过程中温度控制在50~60 ℃之间,不宜过高或过低的原因是______________________________________________________________。
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该反应的化学方程式为_________________________________________________;
向滤液M中加入(或通入)________(填字母),可得到另一种可循环利用的物质。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾
(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是__________;“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,要用HNO3溶液调节溶液的pH,其理由____________________。
【答案】Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S温度高苯容易挥发,温度低溶解速率小4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3b调节溶液的pH,使铁完全转化为Fe(OH)3沉淀抑制Cu2+的水解
【解析】
辉铜矿加入氯化铁溶液溶解浸取过滤,得到矿渣加入苯水浴加热回收硫单质;加入在滤液中加入铁还原铁离子和铜离子过滤,滤液M中加入氯气氧化反应生成氯化铁循环使用,保温除铁加入稀硝酸溶液和氧化铜反应,调节溶液pH除去杂质离子,过滤得到滤液为硫酸亚铁溶液,在稀硝酸溶液中蒸发浓缩,冷却结晶过滤洗涤得到晶体;
(1)铁离子作氧化剂被还原为亚铁离子,Cu2S被氧化,生成铜离子和硫单质;
(2)苯沸点比较低,温度过高苯容易挥发,从反应动力学看温度过低溶解速率小;
(3)NOx做还原剂,依据质量守恒和电子守恒写出方程式:4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3,向滤液M中通入Cl2将FeCl2氧化为FeCl3,可以循环使用;
(4)Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入CuO使水解平衡正向进行,调节溶液的pH使铁元素完全转化为氢氧化铁沉淀,加热过程中Cu2+会水解,加入硝酸抑制Cu2+的水解,不引入新的杂质。
(1)Fe3+作氧化剂,Cu2S被氧化,离子方程式为:Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S,
答案:Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S;
(2)苯沸点比较低,温度过高苯容易挥发,从反应动力学来看,温度过低溶解速率小;
答案:温度过高苯容易挥发,温度过低溶解速率小;
(3)NOx作还原剂,根据质量守恒和电子得失写出方程式:4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3;向滤液M中通入Cl2将FeCl2氧化成FeCl3,可循环使用,选b,
答案:4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3;b;
(4)Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入CuO,使水解平衡正向进行,调节溶液的pH,使铁元素(Fe3+)完全转化为Fe(OH)3沉淀;加热过程中Cu2+会水解,加入硝酸抑制Cu2+的水解(不引入其他杂质);
答案:调节溶液的pH,使铁完全转化为Fe(OH)3沉淀;抑制Cu2+的水解。
【题目】下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族 周期 | IA | 0 | ||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | |||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||||
(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为__________________。(用离子符号)
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_______________ 。(用化学式)
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:______________。
(4)由表中①④两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)________ _。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中①②两种元素可以组成多种烃,若原子也按1:1组成的常见液态化合物是重要的化工原料,也是常见的有机溶剂,写出该物质与硝酸发生反应的化学方程式: _______________。
(6)⑥的单质在⑤的最高价氧化物对应水化物中反应的离子方程式为:________________。