(16分) 研究发现铜具有独特的杀菌功能, 能较好地抑制病菌的生长。现有工业上由辉铜矿石(主要成分Cu2S)的冶炼铜两种方案:
Ⅰ 火法炼铜在1200℃发生的主要反应为:
①2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 ②2Cu2O+Cu2S= 6Cu+SO2↑
此方案的尾气可以用表中方法处理
方法1 | 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫,其部分热化学方程式为: 2CO(g)+SO2(g)= S(g)+2CO2(g) ΔH=+8. 0 kJ·mol-1 2H2(g)+SO2(g)= S(g)+2H2O(g) ΔH=+90. 4 kJ·mol-1 |
方法2 | 用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸
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Ⅱ“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石,例如溶液中亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeS2)氧化为Fe2(SO4)3,并使溶液酸性增强;利用Fe2(SO4)3作氧化剂溶解辉铜矿石,溶液酸性又进一步增强,过滤未溶解完的辉铜矿石,在滤液中加入足量的铁屑,待反应完全后过滤出铜和剩余的铁屑,得溶液Xml(设整个过程中其它杂质不参与反应,不考虑溶液离子水解)。其流程如图:
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(1)Ⅱ相对于Ⅰ的优点是______________________________。(说一点即可)
(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S= 6Cu+SO2↑氧化剂是________
(3)已知CO的燃烧热283. 0 kJ·mol-1,写出S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式___________。
(4)若用Ⅰ中方法2吸收尾气,则开始时阳极的电极反应式为________________。
(5)写出Ⅱ中黄铁矿氧化过程的化学反应方程式______________________________
(6)假设Ⅱ中每一步都完全反应,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),则所得c(Fe2+)=________________(可以写表达式)。
下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶液 | 有白烟产生 | 该溶液可能是浓盐酸 |
B | 将SO2通入Ba(NO3)2溶液 | 产生白色沉淀 | SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀 |
C | 向Zn与稀硫酸反应的溶液中滴加硫酸铜溶液 | 产生气体的速率加快 | 硫酸铜作该反应的催化剂 |
D | 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应 | 火焰呈黄色 | 该溶液一定是钠盐溶液 |
已知:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) H=– 41 kJ/mol,相同温度下,在体积均为2L的三个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡过程体系能量的变化 | |||
n(CO) | n(H2O) | n(CO2) | n(H2) | ||
① | 1 | 4 | 0 | 0 | 放出热量:32.8 kJ |
② | 0 | 0 | 1 | 4 | 热量变化:Q1 |
③ | 1 | 1 | 2 | 1 | 热量变化:Q2 |
下列说法中,不正确的是
A.若容器①中反应10min达到平衡,0至10min时间内,用CO表示的平均反应速率υ(CO)=4.0×10-2 mol/(L·min)
B.容器③中,开始时υ(CO)生成>υ(CO)消耗
C.达平衡过程体系能量的变化:Q1=4Q2
D.平衡时,①与②容器中CO的体积分数相等