题目内容

某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下:

已知: ①Cu2O +2 H+="Cu" + Cu2++H2O
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

请回答下列问题:
(1)为了加快反应I的速率,可以采取的措施是                            (写2点)。
(2)固体混合物A中的成分是                             。
(3)反应I完成后,铁元素的存在形式为   (填离子符号);写出生成该离子的离子方程式           。
(4)操作1主要包括:          、            、       。洗涤CuSO4?5H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是                                          。
(5)用惰性电极电解胆矾溶液一段时间,加人0.1 mol的Cu(OH)2可恢复溶液原况(浓度、成分),则电解时转移电子的物质的量为                            .。
(6)用NaClO调pH,生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质,该反应的离子方程式为           。
(1)适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等;
(2)SiO2、Cu 
(3)Fe3+    2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失;
(5)0.4mol
(6)2Fe2++7ClO-+2H++5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+6HClO

试题分析:(1)由于矿渣为固体,所以为了加快反应I的速率,可以采取的措施是浆固体粉碎。也可以适当升高反应的温度;或增大反应物H2SO4的浓度等措施。(2)SiO2是酸性氧化物,不能与酸发生反应;其它金属氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3与硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O;Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O;Fe2O3+3H2SO4= Fe2(SO4)3+3H2O; Fe2(SO4)3+Cu= CuSO4+ 2FeSO4。因此发生反应I后过滤出的固体混合物A中的成分是SiO2、Cu。(3)因为在矿渣中Fe元素的化合价为+3价,先发生复分解反应,得到Fe2(SO4)3,然后发生反应:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+。因此该完成后,铁元素的存在形式为+2价的Fe。即Fe2+。(4)从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体的操作1主要包括: 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。洗涤CuSO4?5H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是CuSO4溶液溶解于水,而且温度越高,溶解度越大。若用冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失;(5)用惰性电极电解胆矾溶液电解反应方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4.若加入0.1 mol的Cu(OH)2会发生反应:Cu(OH)2+H2SO4= CuSO4+2H2O 。产生0.1mol的CuSO4和0.2mol的水恢复原来的溶液。则根据电解方程式中的物质间的关系可知电子转移0.4mol。(6)NaClO有氧化性,Fe2+有还原性。所以用NaClO调节pH,生成沉淀B为Fe(OH)3,同时生成一种具有漂白作用的物质为HClO,该反应的离子方程式为2Fe2++7ClO-+2H++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+6HClO
练习册系列答案
相关题目
【化学一选修2:化学与技术】(15分)
利用硫酸工业废渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,②__________________。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO,该反应的离子方程式为____________.
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。
实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-===2Fe2++SnCl
Sn2++4Cl-+2HgCl2="==" SnCl+Hg2Cl2↓
6Fe2++ Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量__________(填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量偏高,其原因是_____________。
(4)①可选用______________(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是_________________(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的,pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Mg(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
9.4
8.3
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
12.4
9.8
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:________________________________;b.沉淀:_____________________________;
c.分离,洗涤;d.烘干,研磨。
由冰铜(mCu2O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下:

请回答下列问题:
(1)气体X是       。
(2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前,应进行的操作是__________________。
 
(3)熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价,根据限选试剂,设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在,写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂: 3 mol·L-1H2SO4、6 mol·L-1HNO3、3% H2O2、0.01 mol·L-1KMnO4、20% KSCN。
                                                                                            
                                                                                            
                                                                                          。
(4)写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式                               。
(5)根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图,并进行必要的标注。
限选材料:FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网