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(11分)(08年广东化学·22)

铜在自然界存在于多种矿石中,如:

矿石名称

黄铜矿

斑铜矿

辉铜矿

孔雀石

主要成分

CuFeS2

Cu5FeS4

Cu2S

CuCO3·Cu(OH)2

请回答下列问题:

(1)上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量最高的是     

(2)工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,反应的氧化剂是     

(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是     ;处理该尾气可得到有价值的化学品,写出其中1种酸和1种盐的名称     

(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理:     

(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是   (填字母)。

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

A

铜绿的主成分是碱酸铜

可用稀盐酸除铜器表面的铜绿

Ⅰ对;Ⅱ对;有

B

铜表易形成致密的氧化膜

铜容器可以盛放浓硫酸

Ⅰ对;Ⅱ对;有

C

铁比铜活泼

例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈

Ⅰ对;Ⅱ对;有

D

蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化

硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂

Ⅰ错;Ⅱ对;无

(1)Cu2S   (2)Cu2O,Cu2S     (3)形成酸雨,会对植物和建筑物造成严重损害   硫酸  硫酸铵       电解池中,粗铜作阳极,精铜作阴极,电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应,Cu失去电子,使Cu单质变为Cu2进入溶液中Cu-2e === Cu2;阴极上发生还原反应,Cu2得到电子在阴极上析出Cu单质,Cu2+2e === Cu,从而达到精制Cu的目的    (5)A  D


解析:

(1)上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量最高的是Cu2S

解释:CuFeS2:34.8% ;Cu5FeS4:63.5% ;Cu2S:80% ;CuCO3·Cu(OH)2:57.6%

(2)反应的氧化剂是Cu2O,Cu2S

解释:Cu2O,Cu2S的Cu由+1被还原为0价,作氧化剂;Cu2S的S有-2价被氧化为+4价,作还原剂。

(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨。处理该尾气可得到有价值的化学品,写出其中1种酸和1种盐的名称硫酸,硫酸铵。

解释:处理SO2尾气一般为循环制备硫酸,和用Ca(OH)2或氨水吸收,可得到CaSO4和(NH4)2SO4等有价值的化学品。

(4)简述粗铜电解得到精铜的原理:电解池中,粗铜作阳极,精铜作阴极,电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应,Cu失去电子,使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu- e- == Cu2+;阴极上发生还原反应,Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质,Cu2++ e- == Cu,从而达到精制Cu的目的。

(5)A.D

解释:稀盐酸可以同Cu(OH)2与CuCO3反应,而且稀盐酸不能于Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿(CuCO3·Cu(OH)2),A正确。

铜表面不能形成致密氧化膜;铜和浓硫酸在常温下是反应的,生成硫酸铜、SO2和水,反应很慢,反应过程中放热,随着反应的进行,速率会越来越快的,所以不能用铜制容器装浓硫酸,B错误。

因为Fe比Cu活泼,所以Fe-Cu形成的原电池中,Fe作负极,更容易被氧化生绣,C错误。

蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末,只有旧键的断裂,没有新键的形成(CuSO4·5H2O中,H2O与Cu2+有配位键),故不属于化学变化,只有物理变化;CuSO4可用作消毒剂,但与前者没有因果关系,D正确。

综上所述,答案选AD。 

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(08年广东卷)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(钝度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质,提纯工艺路线如下:

 

 

 

 

 

 

已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:

回答下列问题:

(1)滤渣的主要成分为       

(2)“趁热过滤”的原因是       

(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是       (写出1种)。

(4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是       

(5)已知:

Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)         ΔH1=+532.36 kJ?mol-1

Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H­2O(g)     ΔH1=+473.63 kJ?mol-1

 

写出Na2CO3?H2O脱水反应的热化学方程式       

 

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(1)请指出该结论是否合理并说明理由_______ 。

(2)请完成对铁元素价态的探究:

限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:3 mol?L-1H2SO4/3% H2O2、6 mol?L-1HNO3/0.01 mol?L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol?L-1Kl、20% KSCN、蒸馏水。

提出合理假设

假设1:______ ;

假设2:______ ;

假设3:______  。

设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)

实验过程

根据②的实验方案,进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

实验操作

预期现象与结论

步骤1:

 

步骤2:

 

步骤3:

 

 

 

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