题目内容
11.工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如下:(1)“焙烧”在6000C时进行,写出CuS转化为CuO和SO2的化学方程式:2CuS+3O2$\frac{\underline{\;600℃\;}}{\;}$2CuO+2SO2.
(2)“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为FeSO4(填化学式).
(3)“淘洗”所用的溶液A可以是a.(填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(4)“反应”一步所用的试剂是20%HNO3和10%H2O2,反应过程中无红棕色气体生成.
①理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2:1.
②若不加10%H2O2,只用20%HNO3,随着反应的进行,
温度上升,出现大量红棕色气体,该反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O.
(5)从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O的方法是蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶.
分析 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体,废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜,硫化铜转化为CuO和SO2,加入硫酸酸化生成硫酸铜,加入过量的铁发生置换反应生成铜,过滤得到滤渣铁和铜,用冷水淘洗后加入20%的HNO3和0%的H2O2发生反应,蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶,从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O,
(1)CuS焙烧和氧气反应转化为CuO和SO2;
(2)分析可知过滤得到滤液主要为硫酸亚铁溶液;
(3)淘洗加入酸不能具有强氧化性;
(4)①“反应”一步所用的试剂是20%HNO3和10%H2O2,硝酸做酸,过氧化氢做氧化剂氧化铜生成硝酸铜;
②若不加10%H2O出二氧化氮2,只用20%HNO3,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体;
(5)图象中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知,温度高于26.4°C从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O;
解答 解:工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体,废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜,硫化铜转化为CuO和SO2,加入硫酸酸化生成硫酸铜,加入过量的铁发生置换反应生成铜,过滤得到滤渣铁和铜,用冷水淘洗后加入20%的HNO3和0%的H2O2发生反应,蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶,从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O,
(1)CuS焙烧和氧气反应转化为CuO和SO2,反应的化学方程式为:2CuS+3O2$\frac{\underline{\;600℃\;}}{\;}$2CuO+2SO2,故答案为:2CuS+3O2$\frac{\underline{\;600℃\;}}{\;}$2CuO+2SO2;
(2)分析可知过滤得到滤液主要为硫酸亚铁溶液,“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为FeSO4,故答案为:FeSO4;
(3)淘洗加入酸不能具有强氧化性,否则会溶解铜,
a.稀硫酸,不能和铜反应,故a选;
b.浓硫酸和铜常温下不反应,但遇到水溶解放出大量热,会和铜发生反应,故b不选;
c.稀硝酸具有氧化性能氧化铜,故c不选;
d.浓硝酸能溶解铜,故d不选;
故答案为:a;
(4)①“反应”一步所用的试剂是20%HNO3和10%H2O2,硝酸做酸,过氧化氢做氧化剂氧化铜生成硝酸铜反应的化学方程式为:Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O,理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2:1,故答案为:2:1;
②若不加10%H2O出二氧化氮2,只用20%HNO3,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(5)图象中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知,温度高于26.4°C从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O,从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O的方法是:蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶,
故答案为;蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶.
点评 本题考查了物质性质、物质提纯、物质分离的实验过程分析判断,注意实验基本操作的应用和试剂的作用,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
①向2mL 0.1mol•L-1 K2Cr2O7溶液中滴入3滴6mol•L-1NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色;向所得溶液中再滴入5滴浓H2SO4,溶液由黄色变为橙色.
②向2mL 0.1mol•L-1 酸化的K2Cr2O7溶液中滴入适量(NH4)2Fe(SO4)2溶液,溶液由橙色变为绿色,发生反应:Cr2O72-+14H++6Fe2+?2Cr3+(绿色)+6Fe3++7H2O.下列分析正确的是( )
| A. | 实验①和②均能证明K2Cr2O7溶液中存在上述平衡 | |
| B. | 实验②能说明氧化性:Cr2O72->Fe3+ | |
| C. | CrO42- 和Fe2+在酸性溶液中可以大量共存 | |
| D. | 稀释K2Cr2O7溶液时,溶液中各离子浓度均减小 |
| A. | 0.5 mol/L | B. | 0.25 mol/L | C. | 0.1 mol/L | D. | 1 mol/L |
| A. | 标准状况下,22.4L四氯化碳的分子数约为NA | |
| B. | 2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.2NA | |
| C. | 16gO2和O3的混合气体中所含的原子数为NA | |
| D. | 1mo1•L-1的A1C13溶液中,C1-离子的数目为3NA |