题目内容
(本题共12分)铜是生命必需的元素,也是人类广泛使用的金属。
28.现代工业上,主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2,也可表示为Cu2S?Fe2S3)的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿:2CuFeS2+4O2
Cu2S+3SO2+2FeO,反应中被还原的元素有 ,每转移0.6mol电子,有 mol硫被氧化。产物中的SO2是一种大气污染物,可选用下列试剂中的 吸收(选填编号)。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.CaCl2
29.Cu2O投入足量的某浓度的硝酸中,若所得气体产物为NO和NO2的混合物,且体积比为1﹕1,发生反应的化学方程式为: 。
30.某同学通过电化学原理实现了如下转化:Cu+2H+→Cu2++H2↑,则H2在 极获得(填写电极名称)。
31.向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式 。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释 。
32.将SO2气体通入CuCl2溶液中,生成CuCl沉淀的同时,还有产物 (填写化学式)。
28、CuFeS2中
元素、O2中
元素(1x2分) 0.1(1分) c(1分)
29、2Cu2O + 10HNO3 → 4Cu(NO3)2 + NO↑ +NO2↑ + 5H2O(1分× 2) 30、阴 (1分)
31、Fe(OH)3 (1分) Fe3+会水解产生较多的H+:Fe3++ 3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O,降低了H+浓度,使得水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀。(2分)
32、H2SO4 HCl(1分×2)
【解析】
试题分析:28、CuFeS2,也可表示为Cu2S?Fe2S3,这说明Cu的化合价是+1价,铁是+3价。根据方程式可知S元素的化合价从-2价升高到+4价,铁元素的化合价从+3价降低+2价,氧元素的化合价从0价降低到-2价,所以反应中被还原的元素有Fe和O。S元素化合价升高到6价,因此每转移0.6mol电子,有0.1mol硫被氧化。SO2是酸性氧化物能被氢氧化钠吸收,浓硫酸和氯化钙与SO2不反应。硝酸吸收SO2的同时生成NO2等污染性气体,所以答案选c。
29、Cu2O投入足量的某浓度的硝酸中发生氧化还原反应生成硝酸铜、水和氮氧化合物,若所得气体产物为NO和NO2的混合物,且体积比为1﹕1,则发生反应的化学方程式为2Cu2O + 10HNO3 → 4Cu(NO3)2 + NO↑+NO2↑+ 5H2O。
30、根据方程式Cu+2H+→Cu2++H2↑可知氢气是还原产物。该反应需要通过电解原理实现。电解池中阳极失去电子生成氧化产物,阴极得到电子得到还原产物,所以H2在阴极获得。
31、氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+会水解产生较多的H+,离子方程式为Fe3++ 3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入CuO能与H+反应生成Cu2+和H2O,降低了H+浓度,使得水解平衡正向移动,从而生成Fe(OH)3沉淀。
32、将SO2气体通入CuCl2溶液中,生成CuCl沉淀,这说明氯化铜是氧化剂,则SO2是还原剂,氧化产物是硫酸根,所以根据原子守恒可知还有产物是硫酸和盐酸。
考点:考查氧化还原反应的应用
(本题共14分)自然界中,金属硫化物矿床常因发生表生氧化及次生富集作用,产生辉铜矿(Cu2S)与铜蓝(CuS)。
已知:Cu2S、CuS是两种不溶于水的黑色固体,在一定条件下都能与稀HNO3反应:
①3CuS+8H++8NO3-→3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O
②3Cu2S+16H++10NO3-→6Cu2++3SO42-+10NO↑+8H2O
现将四份质量不同的某Cu2S和CuS混合物样品分别与100mL 5mol/L的稀硝酸充分反应,样品质量与产生气体的体积(已折合成标准状况)如下表所示:
实验编号 | 甲 | 乙 | 丙 |
样品质量(g) | 9.6 | 12.8 | 64.0 |
气体体积(L) | 5.04 | 6.72 | V |
试回答下列问题(不考虑硝酸的挥发以及溶液体积变化):
53.用质量分数为0.63、密度为1.42g/cm3的浓硝酸配置100mL、5mol/L的稀硝酸,需浓硝酸的体积为 。(保留1位小数)
54.甲实验结束后,溶液中c(NO3-) = 。
55.混合物样品中Cu2S、CuS的物质的量之比是多少?(写出计算过程)
56.乙实验结束后,溶液中氢离子的浓度是多少?(写出计算过程)
57.计算丙实验中产生气体的体积(V)。(写出计算过程)