题目内容
12.高富氧底吹熔池炼铜新工艺反应炉如图(1)该新工艺的优点之一是混合矿料不需要干燥、磨细.烟气进入余热锅炉后,经静电除尘后进入酸厂回收利用,这样做体现化学的绿色化学思想.
(2)该新工艺的优点之二是首次投料需要添加少量的燃料,当反应充分启动后就不需要再投放燃料,说明反应炉中的反应总体来说是放热反应.
(3)此法冶炼的矿石主要是黄铜矿(主要成分是CuFeS2),经过上面设备煅烧后最终化合态的铜生成铜和SO2,在冶炼铜矿过程中存在重要反应:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2、2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2、2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑.
(4)从放铜锍口放出的铜锍中还含有铁和硫必须除去,铜锍吹炼过程是火法冶炼生产粗铜的最后一道工序,吹炼过程分为两个阶段.第一阶段的任务是使铁氧化造渣,主要化学反应为:
①2FeS+3O2+SiO2=2FeO•SiO2+2SO2,第二阶段是使上一个阶段中没有反应彻底的Cu2S氧化成粗铜,主要化学反应为:
②Cu2S+O2=2Cu+SO2,下列关于反应①、②的分析正确的是BC(填序号)
A.反应②氧化剂只有O2
B.硫元素在①和②均被氧化
C.①和②在反应过程中都有共价键破坏和共价键形成
(5)图中渣包中的炉渣含有Fe2O3、FeO、SiO2等,选用提供的试剂设计实验验证炉渣中含有FeO.提供的试剂:KMnO4溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、稀硫酸、稀盐酸,所选试剂为稀硫酸KMnO4溶液.实验现象是稀硫酸浸取炉渣所得的溶液使KMnO4溶液褪色.
分析 (1)SO2回收利用,防止污染环境,体现绿色化学思想;
(2)开始反应要提供热量,后来不需要了,说明自身是放热反应;
(3)化合态的铜生成铜和SO2,这就要求前两部反应生成的Cu2S和Cu2O反应生成Cu和SO2;
(4)反应②中Cu2S既是氧化剂又是还原剂,反应①、②中都存在O2中的共价键被破坏和SO2 中共价键的形成;
(5)FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,Fe2+具有还原性,可使酸性KMnO4溶液褪色.
解答 解:(1)SO2回收利用,防止污染环境,体现绿色化学思想,
故答案为:绿色化学;
(2)开始反应要提供热量,后来不需要了,说明自身是放热反应,
故答案为:放热;
(3)化合态的铜生成铜和SO2,这就要求前两部反应生成的Cu2S和Cu2O反应生成Cu和SO2,写出方程式为:2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,
故答案为:2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑
(4)反应②中Cu2S既是氧化剂又是还原剂,反应①、②中都存在O2中的共价键被破坏和SO2 中共价键的形成,
故答案为:BC;
(5)FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,Fe2+具有还原性,可使酸性KMnO4溶液褪色,
故答案为:稀硫酸、KMnO4溶液;稀硫酸浸取炉渣所得的溶液使KMnO4溶液褪色.
点评 本题考查绿色化学、热效应、书写方程式、物质结构等知识,难度中等.书写方程是难点.
练习册系列答案
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2.科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用.
(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为H<C<O.
(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是ad(填序号).
a.固态CO2属于分子晶体
b.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子
c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2
d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
(3)在Ni基催化剂作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2.
①基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2,该元素位于元素周期表中的第VIII族.
②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1mol Ni(CO)4中含有8mol σ键.
(4)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表.CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”.

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是氢键,范德华力.
②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想.已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径,且二氧化碳与水的结合能力强于甲烷.
(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为H<C<O.
(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是ad(填序号).
a.固态CO2属于分子晶体
b.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子
c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2
d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
(3)在Ni基催化剂作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2.
①基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2,该元素位于元素周期表中的第VIII族.
②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1mol Ni(CO)4中含有8mol σ键.
(4)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表.CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”.
| 分子直径/nm | 分子与H2O的结合能E/kJ•mol-1 | |
| CH4 | 0.436 | 16.40 |
| CO2 | 0.512 | 29.91 |
②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想.已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径,且二氧化碳与水的结合能力强于甲烷.
20.下列说法正确的是( )
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| B. | 1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热 | |
| C. | 在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热 | |
| D. | 表示中和热的离子方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=57.3KJ/mol |
7.实验表明,在一定条件下,乙烯和水的反应可表示为:C2H4(g)+H2O (g)=C2H5OH(g)△H=-45.8kJ/mol,则下列说法中正确的是( )
| A. | 实验中,乙烯的用量不会影响该反应的反应焓变△H | |
| B. | 0.5 mol H2O(l) 完全反应放出的热量为22.9 kJ | |
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| D. | 1 mol C2H4(g)和1 mol H2O (g)中化学键的总键能大于1 mol C2H5OH(g)中化学键的总键能 |
1.分类是学习化学的方法之一,下列各组物质按氧化物、酸、碱、盐顺序排列的一组是( )
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| C. | 水、硫酸、熟石灰、氯化钾 | D. | 氨水、醋酸、氢氧化铁、食盐 |
2.某小组拟用含稀硫酸的KMnO4溶液与H2C2O4溶液(弱酸)的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”,并设计了如表的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化).限选试剂和仪器:0.20 mol/LH2C2O4溶液、0.010mol/L KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽
回答下列问题:
(1)完成上述反应原理的化学反应方程式:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O
(2)上述实验①②是探究温度对化学反应速率的影响;若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则 a为1.0;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙”应填写t溶液褪色时间/s.上述实验②④是探究催化剂对化学反应速率的影响.
(3)已知草酸为二元弱酸,其两级的电离方程式分别为:H2C2O4?HC2O4-+H+、HC2O4-?C2O42-+H+;
(4)为了观察紫色褪去,草酸与高锰酸钾初始的物质的量需要满足的关系
n(H2C2O4):n (KMnO4)最小为:2.5(或5:2).
| 物理量 编号 | V(0.20 mol/L H2C2O4溶液)/mL | V(蒸馏水)/mL | V(0.010mol/L KMnO4溶液)/mL | M(MnSO4 固体)/g | T/℃ | 乙 |
| ① | 2.0 | 0 | 4.0 | 0 | 50 | |
| ② | 2.0 | 0 | 4.0 | 0 | 25 | |
| ③ | 1.0 | a | 4.0 | 0 | 25 | |
| ④ | 2.0 | 0 | 4.0 | 0.1 | 25 |
(1)完成上述反应原理的化学反应方程式:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O
(2)上述实验①②是探究温度对化学反应速率的影响;若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则 a为1.0;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙”应填写t溶液褪色时间/s.上述实验②④是探究催化剂对化学反应速率的影响.
(3)已知草酸为二元弱酸,其两级的电离方程式分别为:H2C2O4?HC2O4-+H+、HC2O4-?C2O42-+H+;
(4)为了观察紫色褪去,草酸与高锰酸钾初始的物质的量需要满足的关系
n(H2C2O4):n (KMnO4)最小为:2.5(或5:2).