题目内容

【题目】以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如图所示:

回答下列问题:

(1)若要提高辉铜矿煅烧效率可采取的措施有___(填两种)。

(2)气体X的主要成分是___(填化学式),写出该气体的一种用途___。

(3)蒸氨过程总反应的化学方程式是___。

(4)溶液E与Na2CO3溶液反应制取Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为___。

(5)某实验小组研究溶液E与Na2CO3溶液加料顺序及加料方式对产品的影响,实验结果如下:

实验序号

加料顺序及方式

沉淀颜色

沉淀品质

产率/%

1

溶液E一次加入Na2CO3溶液中并迅速搅拌

浅蓝色

品质较好

87.8

2

溶液E逐滴加入Na2CO3溶液中并不断搅拌

暗蓝色

品质好

71.9

3

Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌

浅绿色

品质好

96.7

4

Na2CO3溶液一次加入溶液E中并不断搅拌

浅蓝色

品质较好

102.7

由上表可知制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是___(填序号)。

【答案】减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等 SO2 制备硫酸、漂白剂、防腐剂等 [Cu(NH3)4]Cl2+H2OCuO+2HCl↑+4NH3↑ 2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑ 3

【解析】

辉铜矿通入氧气充分煅烧,生成二氧化硫气体,固体B主要为CuO、Fe2O3,加入盐酸得到含有Cu2+、Fe3+的溶液,加入过量氨水,可得到[Cu(NH3)4]2+和Fe(OH)3,[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO,加入酸酸化得到Cu2+,经浓缩后在溶液中加入碳酸钠可得到碱式碳酸铜,以此解答该题。

(1)通过粉碎辉铜矿减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等措施均可提高辉铜矿煅烧效率;

(2)Cu2S可与氧气反应生成二氧化硫,则气体X的主要成分是SO2,SO2是酸性氧化物,有漂白性、还原性,则利用SO2制备硫酸、漂白剂、防腐剂等;

(3)蒸氨过程[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO,反应的方程式为[Cu(NH3)4]Cl2+H2OCuO+2HCl↑+4NH3↑;

(4)向含有Cu2+的溶液中滴加Na2CO3溶液生成Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;

(5)由图表信息可知Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌,获得浅绿色的碱式碳酸铜,品质好,且产率高,故制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是实验序号3。

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③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1

用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为______________________

(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H,在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和0.9molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示:

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②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=__________,反应的平衡常数K=_________ 。

③该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有______(填标号)。

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