题目内容
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:
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(1)写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式 、 。
(2)回收S过程中温度控制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,该物质的化学式为 ;向滤液M中加入(或通入)下列 (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 d.盐酸
(4)保温除铁过程中加入CuO的目的是 、 ;
(5)过滤③所得到的滤液,加入硝酸后,经操作X、过滤④得到硝酸铜晶体。
硝酸的作用是 ;
操作X是 、 (填操作名称) 。
(1)Fe +2Fe3+→3Fe2+ Fe +Cu2+→Cu+Fe2+
(2)温度高苯容易挥发,温度低溶解速率小
(3)HNO3 (1分) b (2分)
(4)调节溶液的pH,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀
(5)抑制Cu2+的水解(1分) 蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
【解析】
试题分析:(1)辉铜矿与氯化铁溶液反应生成氯化铜、氯化亚铁和单质硫,二氧化硅不反应与单质硫一起形成矿渣,滤液中含有铁离子、铜离子,所以加入铁粉反应的反应有Fe +2Fe3+→3Fe2+ 、Fe +Cu2+→Cu+Fe2+。
(2)苯是有机溶剂,易挥发,所以温度高苯容易挥发,而温度低溶解速率小,因此回收S过程中温度控制50℃~60℃之间,不宜过高或过低。
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成硝酸,所以可循环利用的物质化学式为HNO3。滤液M是氯化亚铁,可以再转化为氯化铁而循环利用,所以该试剂应该是氯气,答案选b。
(4)氧化铜是碱性氧化物,能与酸反应调节溶液的pH值,所以氧化铜的作用是调节溶液的pH,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀而析出。
(5)硝酸铜溶液中的铜离子易水解,所以加入硝酸的作用是抑制Cu2+的水解;从溶液中得到硝酸铜晶体的实验操作应该是蒸发浓缩、冷却结晶。
考点:考查硝酸铜晶体制备实验的有关工艺流程的判断
已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列6种溶液的pH值:
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN | C6H5ONa |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 | 11.3 |
下列说法或表达中,正确的是
A.少量二氧化碳通入NaClO溶液中:2NaClO + CO2 + H2O
Na2CO3 + 2HClO
B.过量的 HCN滴入碳酸钠溶液中 HCN + Na2CO3
NaCN+ NaHCO3
C.结合质子能力由强到弱的顺序为:CO32—>CN—>HCO3—>CH3COO—
D.常温下电离常数:Ki2(H2CO3)>Ki(C6H5OH)>Ki(HCN)