题目内容

黄铜矿主要成分是二硫化亚铁铜(CuFeS2).黄铜矿经熔炼、煅烧后得到粗铜和炉渣,冶炼过程的主要反应有:
①2CuFeS2+O2
 高温 
.
 
Cu2S+2FeS+SO2
②Cu2S+O2
 高温 
.
 
2Cu+SO2
(1)二硫化亚铁铜也可以表示为CuS?FeS,其中硫元素的化合价是
 

(2)反应②中还原剂是
 

(3)某校学习小组用炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)制备铁红,进行如下实验.

①炉渣碱浸时反应的离子方程式是
 
 

②滤渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+,该反应的离子方程式是
 
;为检验铁元素是否被氧化完全,应进行的实验是:取少量滤液2于试管中,
 
考点:铜金属及其重要化合物的主要性质,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:元素及其化合物
分析:(1)二硫化亚铜也可以表示为CuS-FeS,其中硫元素的化合价为-2价;
(2)反应②中Cu2S中铜元素的化合价由+1价升高到+2价,作还原剂;
(3)①根据题目的流程图可知,炉渣中加入过量的氢氧化钠,二氧化硅、氧化铝都会溶解;
②炉渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+;为检验铁元素是否被氧化完全,可检验滤液中是否含有Fe2+
解答: 解:(1)二硫化亚铜也可以表示为CuS-FeS,其中硫元素的化合价为-2价,故答案为:-2;
(2)反应②中Cu2S中铜元素的化合价由+1价升高到+2价,作还原剂;故答案为:Cu2S;
(3)①根据题目的流程图可知,炉渣中加入过量的氢氧化钠,二氧化硅、氧化铝都会溶解;故答案为:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
②炉渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+;为检验铁元素是否被氧化完全,可检验滤液中是否含有Fe2+;应进行的实验是:滴入2~3滴K3[Fe(CN)6]溶液,若有蓝色沉淀产生,则氧化不完全,反之则氧化完全;
故答案为:4FeO+O2+12H+=4Fe3++6H2O;滴入2~3滴K3[Fe(CN)6]溶液,若有蓝色沉淀产生,则氧化不完全,反之则氧化完全.
点评:本题考查了物质制备过程分析判断,物质性质的理解应用,化学方程式和离子方程式书写方法,掌握基础是关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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到2013午云南已连续4年干旱,专家认为云南和其他城市一样受到全球变暖的气候变化影响.CO2等温室气体是导致全球变暖的主要原因,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径.
(1)将CO2转化成有机物实现碳循环是目前最有效的降低大气中CO2的含量的办法.如:
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H4(g)+3O2(g)△H=+1411.0kJ?mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H5OH(l)+3O2(g)△H=+1366.80kJ?mol-1
则由C2H5OH(1)转化为C2H4(g)和H2O(l)的热化学方程式为
 

(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)?CH30H(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图:
①该正反应的△H
 
0(填“>”“<”或“=”);
②其它条件不变,下列措施中,既可提高反应速率,又可提高CO2的转化率的是
 

A.降低温度
B.CO2的起始量不变,提高氢碳比[
n(H2)
n(CO2)
]
C.加压
D.将CH3OH或水蒸气及时吸收以降低产物浓度
③温度为573K.密闭容器的容积恒定为VL,CO2的起始投料为a mol且起始时n(
n(H2)
n(CO2)
)=1.6,若CO2的平衡转化率为20%,计算573K时该反应的平衡常数K=
 

④取五份等量的混合气体(CO2和H2的物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,作出甲醇的体积分数[φ(CH3OH)]随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中,可能与实验结果相符的是
 
 (填字母编号).

(3)0.2mol CO2被200mL l.5mol?L-1 NaOH溶液完全吸收后所得溶液中各离子浓度大小的顺序为
 

(4)CO2可以用Ca(OH)2吸收得到CaCO3,CaCO3是一种难溶物质,其KSP=2.8×l0-9(25℃).25℃时将体积比为1:1的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若混合前Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol?L-1,则生成沉淀所需原CaCl2溶液的最小浓度为
 
含铬废水、铬渣对环境的污染问题备受关注,通过化学原理对废物进行有效处理变废为宝是目前的一个重要研究课题.
Ⅰ、含铬废水的处理:某企业排放的酸性含铬废水中含有较多、毒性较大的,某研究性学习小组利用化学试剂将含铬废水中的铬进行处理并回收利用,其流程如图:
(1)请写出通入SO2时发生的离子反应:
 

(2)该流程中干化污泥的主要成分为
 
(填化学式),写出加入铝粒时发生反应的化学方程式
 

(3)还原Cr2O72-也可以使用其他还原剂,如电解还原法就是使用Fe电极电解酸性含铬废水,电解时产生的Fe2+作还原剂还原Cr2O72-变为Cr3+,该反应的离子方程式为
 

Ⅱ.含铬废渣的处理
铬渣烧结炼铁法:铬渣中约含有55%的氧化钙和氧化镁,此外还含有15%左右的氧化铁,这些都是炼铁所需的成分.少量的铬渣代替消石灰同铁矿粉、煤粉混合,经烧结后送入高炉冶炼,六价铬还原为三价铬或金属铬,金属铬熔入铁水,而其他成分熔入熔渣.炼铁可使铬渣彻底解毒并充分利用,是铬渣治理的良好方法之一.
(4)铬渣烧结炼铁法中煤粉的作用是
 
.(写两点)
(5)碱性溶液还原法:直接在碱性铬渣溶液中加入硫化钠等进行六价铬的还原反应,形成Cr(OH)3沉淀后,过滤回收铬污泥.请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应:
 
Cr2O72-+
 
S2-+
 
H2O═
 
Cr(OH)3↓+
 
S2O32-+
 
OH-
(6)若用碱性溶液还原法处理1L PH=9的含铬废水,处理后溶液的PH变为10,则理论上在此过程中处理掉的Cr2O72-的物质的量约为
 
mol.

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