题目内容

【化学与技术】
由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是            、           ，反射炉内生成炉渣的主要成分是             ；
（2）冰铜（Cu2S和FeS互相熔合而成）含Cu量为20%～50%。转炉中将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是        、          ；
（3）粗铜的电解精炼如图所示。

在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极            （填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应为     ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为                。

（1）2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2   2FeS+3O22FeO+2SO2，FeSiO3；
（2）2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2  Cu2S + 2Cu2O6Cu + SO2↑
（3）c； Cu2++2e-=Cu； Au、Ag以单质的形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。

解析

练习册系列答案
相关题目

部分难溶物的颜色和常温下的Ksp如下表所示：

 
Cu(OH)2
CuOH
CuCl
Cu2O
颜色
蓝色
黄色
白色
砖红色
Ksp(25 ℃)
1．6×10－19
1．0×10－14
1．2×10－6
—

某研究性学习小组对电解食盐水进行了如下探究：
实验Ⅰ装置如图所示，接通电源后，发现a、b电极上均有气泡产生。
（1）电解过程中的总离子反应方程式为_________________________________________。
（2）为了确定电源的正、负极，下列操作一定行之有效的是　　   　　。
A．观察两极产生气体的颜色
B．往U形管两端分别滴入数滴酚酞试液
C．用燃着的木条靠近U形管口
D．在U形管口置一张湿润的淀粉­KI试纸
实验Ⅱ把上述电解装置的石墨棒换成铜棒，用直流电源进行电解，装置如图所示。

观察到的现象如下所示：
①开始无明显现象，随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗；
②5 min后，b极附近开始出现白色沉淀，并逐渐增多，且向a极扩散；
③10 min后，最靠近a极的白色沉淀开始变成红色；
④12 min后，b极附近的白色沉淀开始变成黄色，然后逐渐变成橙黄色；
⑤a极一直有大量气泡产生；
⑥停止电解，将U形管中悬浊液静置一段时间后，上层溶液呈无色，没有出现蓝色，下层沉淀全部显砖红色。
（3） a极发生的电极反应方程式为________________________________________________________。
（4） 电解5 min后，b极发生的电极反应方程式为___________________________________________。
（5）12 min后，b极附近出现的橙黄色沉淀的成分是　　　　　，原因是___________________________________________________________________________________。

（l）铝与某些金属氧化物在高温下的反应称为铝热反应，可用于冶炼高熔点金属。
已知：4Al（s）＋3O2（g）=2Al2O3（s） ＝-2830kJ·mol-1
 =+230kJ·mol-1
 =-390kJ·mol-1
铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式是                  。
（2）如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是           ；
②装置中Cu电极上的电极反应式为                                          。

（3）钒（V）及其化合物广泛应用于新能源领域。全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为                                       。
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由      色变为     色。

甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。
已知：①CH4 (g) ＋ H2O (g)= CO (g)＋3H2 (g)      △H1=+206.2kJ·mol－1
② CH4（g）＋O2（g）=CO（g）＋2H2（g） △H2=－35.4 kJ·mol－1
③CH­­4 (g) ＋ 2H2O (g) =CO­2 (g) ＋4H2 (g)     △H3="+165.0" kJ·mol－1
（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为           。
（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为           （填序号），其原因是           。
（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO △H＜0
Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是          。
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

① 0<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为            ；
② 44.8 L<V≤89.6 L时，负极电极反应为            ；
③ V="67.2" L时，溶液中离子浓度大小关系为            。

在25℃时，用石墨电极电解，溶液，如有电子发生转移，试回答下列问题：
（1）阴极发生      反应，电极反应为                                           。
（2）阳极发生      反应，电极反应为                                           。
（3）电解后得到的的质量是      ，得到的体积（标准状况）是      。
（4）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差      ，电解液的      （填“变小”、“变大”或“不变”）

（15分）氯化亚铜（CuCl）是一种白色固体，微溶于水，不溶于酒精。研究该物质的应用新领域、生产新方法及生产过程中的环保新措施都具有重要意义。
（1）镁—氯化亚铜海水电池，可用于鱼雷上。该电池被海水激活时，正极导电能力增强，同时产生气泡，则正极上被还原的物质有     、     （填化学式）。
（2）工业上以铜作催化剂，氯代甲烷和硅粉反应合成甲基氯硅烷的过程中产生大量废渣（主要成分为硅粉、铜、碳等）。某课外小组以该废渣为原料制CuCl，流程示意图如下：

回答下列问题：
①氯代甲烷有4种，其中属于重要工业溶剂的是           （写出化学式）。
②“还原”阶段，SO32－将Cu2＋还原得[CuCl2]－，完成下列离子方程式。
Cu2＋+Cl－+SO32－+    ＝[CuCl2]－+    +    
③在稀释过程中存在下列两个平衡：
ⅰ [CuCl2]－CuCl＋Cl－    K＝2.32
ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)＋Cl－   Ksp＝1.2×10－6
当[CuCl2]－完成转化时（c([CuCl2]－)≤1.0×10－5 mol·L－1），溶液中c(Cu＋)≥   。
④获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时，常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是    （写一点）。
（3）工业生产CuCl过程中产生浓度为2～3 g·L－1的含铜废水，对人及环境都有较大的危害，必须进行回收利用。用萃取法富集废水中的铜，过程如下：

①实验室完成步骤ⅰ时，依次在分液漏斗中加入曝气后的废水和有机萃取剂，经振荡并       后，置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先       ，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
②写出步骤ⅱ的离子方程式：               。

（10分）某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:

编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨)
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据表中的实验现象回答下列问题:
（1）实验1和2中Al所作的电极(正极或负极)         (填“相同”或“不相同”)。
（2）实验3中负极反应式：　               ；总反应的离子方程式： 　                           。
（3）实验4中铝作　　　　极，电极反应式：　                           。
（4）解释实验5中电流计指针偏向铝的原因                            。

（18分）废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法回收WC和制备CoxOy，的工艺流程简图如下：


（1）电解时废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，盐酸的作用是______。
（2）通人氨气的目的是调节溶液的pH，除去铁元素。由表中的数据可知，理论上可选择pH最大范围是____________。
（3）实验测得NH4HCO3溶液显碱性，制备CoCO3时，选用的加料方式是_______（填代号），原因是_______。
a．将滤液与NH4HCO3溶液同时加入到反应容器中
b．将滤液缓慢加入到盛有NH4HCO3溶液的反应容器中
c．将NH4HCO3溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中
写出生成CoCO3的离子方程式______________________________________。
（4）实验中获得的若洗涤不充分，在焙烧时会产生污染性气体，该污染性气体的成分为_______________（填化学式）。
（5）实验室用下列装置制取，并测定其化学式。

①装置A制得的中含有少量Cl2，则装置B中所盛放的试剂为______（填代号）。
a．NaHCO3溶液    b．NaOH溶液    c．KMnO4溶液    d．饱和NaCI溶液
②在CoCO3完全转化为后，若称得E管增重4．40g，D管内残留物质的质量是8．30g，则生成物的化学式为____________。
③若缺少装置F，则导致的值______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

如下图所示的分子酷似企鹅，化学家将该分子以企鹅来取名为Penguinone。下列有关说法
错误的是

A．Penguinone分子式为C10H14O
B．Penguinone是一种芳香族化合物
C．Penguinone可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．Penguinone能与H2发生加成反应

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