题目内容

15．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：

（1）写出浸取过程中Cu2S溶解的离子方程式Cu2S+4Fe3+═2Cu2++4Fe2++S．
（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）向滤液M中加入（或通入）下列b（填字母）物质，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的目的是调节溶液PH使使铁元素完全转化为氢氧化铁沉淀，抑制铜离子水解．

分析 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）铁离子做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）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．

解答 解：（1）铁离子做氧化剂，Cu2S被氧化，离子方程式为：Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S，
故答案为：Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S；
（2）苯沸点比较低，温度过高苯容易挥发，从反应动力学看温度过低溶解速率小，
故答案为：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）向滤液M中通入Cl2将FeCl2氧化为FeCl3，可以循环使用，故选b，故答案为：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，
故答案为：调节溶液PH使使铁元素完全转化为氢氧化铁沉淀，抑制铜离子水解．

点评 本题考查了物质分离提纯的方法和流程判断，主要是物质性质的理解应用和实验基本操作，掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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10．卤代烃在生产生活中具有广泛的应用，回答下列问题：
（1）多氯代甲烷常作为有机溶剂，其中分子结构为正四面体的是四氯化碳．工业上分离这些多氯代甲烷的方法是分馏．
（2）三氟氯溴乙烷（CF3CHClBr）是一种麻醉剂，写出其所有同分异构体的结构简式CHFClCF2Br、CHFBrCF2Cl、CFClBrCHF2（不考虑立体异构）．
（3）1，2一二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18克/厘米3，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂．在工业上可以利用石油化其原料乙烯来制备，具体方法可以用下图所示装置表示，其中试管中装有浓溴水（表面覆盖少量水）．
①锥形瓶甲的作用是安全瓶，可以检查反应装置是否发生堵塞，如果装置发生堵塞，甲中的玻璃管中的现象是甲中水面会下降，玻璃管中的水柱会上升，甚至溢出；锥形瓶乙的作用是除去乙烯中的乙醇蒸汽．
②试管中发生的化学方程式是：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，反应完的现象是溴水的橙黄色退去，生成了油状液体；烧杯中冷水的作用是使生成的1，2一二溴乙烷冷凝，减少损失．
③锥形瓶中盛有的NaOH浓溶液的作用是吸收HBr和Br2等气体，防止大气污染，反应的化学方程式是HBr+NaOH=NaBr+H2O，Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O．
11．S．T．R下，N2、O2、CO2的体积比为4：2：1，求平均分子量．
3．某铜矿石，主要含有硫化亚铜（Cu2S）及少量脉石（SiO2）．把该铜矿石经过精选粉碎后，用来生产硝酸铜的工艺流程如图1：

（1）写出矿石与足量的FeCl3溶液生成S单质时发生的离子方程式2Fe3++S2-=2Fe2++S↓写出操作2需要用到的玻璃仪器的名称烧杯、漏斗、玻璃棒．
（2）为保证产物的纯净，需要对沉淀1进行洗涤，写出洗涤的操作过程把固体放入过滤器的漏斗中，向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体，待水自然流出后，再重复2-3次．
（3）焙烧辉铜矿会产生大气污染物SO2，实验室探究SO2的性质，按如图2装置进行实验．
实验中，对于装置B中溶液红色褪为无色的现象，甲同学猜测是由于SO2显酸性引起的，乙同学猜测是由于SO2有漂白性引起的．
①你认为甲的猜测正确，请设计简单实验证明．若向褪色的溶液中加入NaOH，溶液又变红色，则甲正确．
②装置C可证明SO2具有还原性，则C中的溶液可选用KMnO4 （填化学式），验证SO2具有还原性的实验现象为溶液紫色褪去．
③该实验剩余的SO2需要吸收处理，在D处框内画出尾气处理装置图并指明所用试剂．
10．氧化镁可用于治疗胃酸过多，以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）该流程中进行了两次过滤操作，该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗．
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（3）滤渣2的成分是Fe（OH）3 （填化学式）．
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+S+3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集：

①D中收集的气体可以是CO（填化学式）．
②B中盛放的溶液可以是d（填字母）．
a NaOH 溶液      b Na2CO3溶液      c 稀硝酸      d 酸性KMnO4溶液．
20．铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，如图是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的流程图：

已知：①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2$\stackrel{750℃}{→}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；
②Na2CO3+Al2O3$\stackrel{750℃}{→}$2NaAlO2+CO2↑；
③Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+
（1）固体X中主要含有Fe2O3、MgO（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用pH计或精密pH试纸（填写仪器或试剂名称）．
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是使CrO42-转化为Cr2O72-．
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（4）右表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl．该反应在溶液中能发生的理由是K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小）．
物质溶解度/（g/100g水）
0°C40°C80°C
KCl2840.151.3
NaCl35.736.438
K2Cr2O74.726.373
Na2Cr2O7163215376
（5）酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72-生成蓝色的过氧化铬（CrO5分子结构为），该反应可用来检验Cr2O72-的存在．写出反应的离子方程4H2O2+Cr2O72-+2H+═2CrO5+5H2O．该反应不属于（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应．
（6）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25mL与碘量瓶中，加入10mL2mol/L  H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min．然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）
①判断达到滴定终点的依据是当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色；
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为94.08%．（保留3位有效数字，K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol）．
7．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），经过5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），且c（A）：c（B）=3：5．求：
（1）此时A的浓度．
（2）反应开始前放入容器中A、B的物质的量．
（3）B的平均反应速率．
（4）x值为多少．
4．下列各组中的离子方程式能正确表示相应的化学反应的是（　　）
A．NaOH和CH3COOH   OH-+H+=H2O
B．过量的CO2与NaOH溶液       CO2+2OH-=CO32-+H2O
C．Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4+2H2O         Ba2++SO42+=Ba SO4
D．NaHS+HCl=NaCl+H2S               HS++H+=H2S
5．对于某些离子的检验及结论一定正确的是（　　）
A．用铂丝蘸取溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，说明原溶液只含有Na+
B．加入盐酸产生无色气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊，原溶液一定存在CO32-
C．加入NaOH溶液共热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，原溶液中存在NH4+
D．加入BaCl2溶液时，产生白色沉淀，加稀硝酸沉淀不溶解，原溶液中一定存在SO42-

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