题目内容
20.从含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如下:已知:CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S
(1)浸取时,若改用FeCl3溶液,也能生成CuCl和S,该反应化学方程式为CuFeS2+3FeCl3=CuCl+4FeCl2+2S.
(2)若过滤1所得滤液中只含FeCl2,则将其在空气中加热蒸干、灼烧后,所得固体的化学式为Fe2O3.
(3)调节溶液的pH后,除生成Cu外,还能产生一种金属离子,此金属离子是Cu2+.(填离子符号)
(4)过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有HCl和CuCl2,为保持流程持续循环,每生成1molCu,理论上需补充CuCl2的物质的量为0.5mol.
(5)冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧,使其转变为铜,化学方程式为:6CuFeS2+13O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Cu2S+2Fe3O4+9SO2、Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2此工艺与前一工艺相比主要缺点有会产生污染环境的气体SO2,(能耗高等).
分析 CuFeS2加入CuCl2浸取发生CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S,过滤后得到滤液含有FeCl2,固体含有CuCl、S,加入盐酸除硫,过滤得到滤液含有[CuCl2]-,调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+,过滤可得到Cu,得到滤液含有Cu2+,以此解答该题.
解答 解:CuFeS2加入CuCl2浸取发生CuFeS2+3CuCl2=4CuCl↓+FeCl2+2S↓,过滤后得到滤液含有FeCl2,固体含有CuCl、S,加入盐酸除硫,过滤得到滤液含有[CuCl2]-,调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+,过滤可得到Cu,得到滤液含有Cu2+,
(1)CuFeS2和3FeCl3之间发生的是氧化还原反应,化学方程式为:CuFeS2+3FeCl3=CuCl+4FeCl2+2S,
故答案为:CuFeS2+3FeCl3=CuCl+4FeCl2+2S;
(2)过滤1所得滤液中只含FeCl2,将其在空气中加热蒸干、灼烧后,加入发生中发生水解上火车氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,氢氧化铁灼烧分解生成氧化铁,所得固体为Fe2O3,故答案为:Fe2O3;
(3)过滤得到滤液含有[CuCl2]-,调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+,故答案为:Cu2+;
(4)滤3所得滤液中含有HCl和CuCl2,可以循环使用,涉及反应有CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S、2CuCl=Cu+CuCl2,综合两个化学方程式可得CuFeS2+CuCl2=2Cu+FeCl2+2S,由方程式可得每生成1molCu,理论上需补充CuCl2的物质的量为0.5mol,
故答案为:HCl和CuCl2;0.5mol;
(5)将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧,使其转变为铜,反应生成二氧化硫气体,污染空气,且能耗高,
故答案为:会产生污染环境的气体SO2,(能耗高等).
点评 本题以工艺流程题形式考查铜的化合物的性质、物质的分离提纯、化学用语书写等,为高频考点和常见题型,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,题目有利于培养学生良好的科学素养,难度中等,清楚工艺流程原理是关键,是对知识迁移的综合运用.
| A. | 雾霾的形成与化石燃料的燃烧有关 | |
| B. | 海南不存在雾霾天气,无需防治PM2.5的污染 | |
| C. | 在雾霾天气中行车,打开车灯可观察到丁达尔效应 | |
| D. | 调整工业能源结构,推广清洁能源的使用,能有效地减少PM2.5的污染 |
| A. | CH3CH2CH2CH2CH2Cl | B. | CH3CH2CHClCH2CH3 | ||
| C. | D. |
| 族 周期 | IA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
| 2 | ⑥ | ⑦ | ||||||
| 3 | ① | ③ | ⑤ | ⑧ | ⑩ | |||
| 4 | ② | ④ | ⑨ |
(2)①、③、⑤的最高价最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是NaOH (填化学式);
(3)②、③、④三种元素可形成的离子,离子半径由大到小的顺序为K+>Ca2+>Mg2+(请填离子符号);
(4)①和⑨两元素形成化合物灼烧时的焰色为黄 色;该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2.
| A. | 2种 | B. | 3种 | C. | 4种 | D. | 5种 |
①13Al3+ ②
| A. | ①③ | B. | ②③④ | C. | ②④ | D. | ①③④ |