【题目】辉铜矿(主要成分Cu2S)作为铜矿中铜含量最高的矿物之一,可用来提炼铜和制备含铜化合物。
Ⅰ.湿法炼铜用Fe2(SO4)3溶液作为浸取剂提取Cu2+:
(1)反应过程中有黄色固体生成,写出反应的离子方程式______________________。
(2)控制温度为85℃、浸取剂的pH = 1,取相同质量的辉铜矿粉末分别进行如下实验:
实验 | 试剂及操作 | 3小时后Cu2+浸出率(%) |
一 | 加入10mL 0.25mol·L-1Fe2(SO4)3溶液和5 mL水 | 81.90 |
二 | 加入10 mL0.25mol·L-1Fe2(SO4)3溶液和5mL 0.1mol·L-1H2O2 | 92.50 |
回答:H2O2使Cu2+浸出率提高的原因可能是__________。
(3)实验二在85℃后,随温度升高,测得3小时后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。Cu2+浸出率下降的原因_________________。
(4)上述湿法炼铜在将铜浸出的同时,也会将铁杂质带进溶液,向浸出液中通入过量的O2并加入适量的CuO,有利于铁杂质的除去,用离子方程式表示O2的作用_________。解释加入CuO的原因是_____。
Ⅱ.某课题组利用碳氨液((NH4)2CO3、NH3·H2O)从辉铜矿中直接浸取铜。
其反应机理如下:
①Cu2S(s)2Cu+(aq) +S2-(aq) (快反应)
②4Cu++O2+2H2O4Cu2++4OH- (慢反应)
③Cu2++4NH3·H2OCu(NH3)42++4H2O(快反应)
(5)提高铜的浸出率的关键因素是 ________。
(6)在浸出装置中再加入适量的(NH4)2S2O8,铜的浸出率有明显升高,结合平衡移动原理说明可能的原因是__________。
【答案】 H2O2把生成Fe2+又氧化为Fe3+,c(Fe3+)的浓度增大,反应速率加快 温度升高, H2O2发生了分解 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 由于浸取剂的pH = 1,加入适量的CuO,不引入其它杂质离子,消耗H+有利于控制溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀 提高慢反应的速率,即提高Cu+的氧化速率 S2O82-的氧化性比O2强,使慢反应的速率加快,促使Cu2S沉淀溶解平衡正向移动,同时(NH4)2S2O8电离产生NH4+,NH4+与慢反应产生的OH-结合,c(OH-)的浓度降低,有利于慢反应及Cu2S沉淀溶解平衡正向移动
【解析】
Ⅰ.(1)反应过程中有黄色固体生成,说明Cu2S与Fe2(SO4)3反应产生了硫单质,据此写离子方程式;
(2) H2O2具有氧化性;
(3)温度高,H2O2易分解;
(4) O2的可以将亚铁离子氧化;加入CuO的不引入其它杂质离子,消耗H+有利于控制溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀;
Ⅱ.(5)根据反应机理,提高铜的浸出率的关键在慢反应;
(6)根据(NH4)2S2O8的性质分析作答。
Ⅰ.(1)反应过程中有黄色固体生成,说明Cu2S与Fe2(SO4)3反应产生了硫单质,则离子方程式为,故答案为:
;
(2) 浸出过程中铁离子变为亚铁离子,H2O2具有氧化性,可以再使亚铁离子氧化为铁离子,加快反应速率,故答案为:H2O2把生成Fe2+又氧化为Fe3+,c(Fe3+)的浓度增大,反应速率加快;
(3)H2O2受热易分解,故答案为:温度升高, H2O2发生了分解;
(4) O2可以将亚铁离子氧化,离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;加入CuO的不引入其它杂质离子,消耗H+有利于控制溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,故答案为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;由于浸取剂的pH = 1,加入适量的CuO,不引入其它杂质离子,消耗H+有利于控制溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀;
Ⅱ.(5)根据反应机理,反应有快慢之分,提高铜的浸出率的关键在慢反应,故答案为:提高慢反应的速率,即提高Cu+的氧化速率;
(6)(NH4)2S2O8电离为S2O82-和NH4+,S2O82-的氧化性比O2强,使慢反应的速率加快,促使Cu2S沉淀溶解平衡正向移动,同时(NH4)2S2O8电离产生NH4+,NH4+与慢反应产生的OH-结合,c(OH-)的浓度降低,有利于慢反应及Cu2S沉淀溶解平衡正向移动,故答案为:S2O82-的氧化性比O2强,使慢反应的速率加快,促使Cu2S沉淀溶解平衡正向移动,同时(NH4)2S2O8电离产生NH4+,NH4+与慢反应产生的OH-结合,c(OH-)的浓度降低,有利于慢反应及Cu2S沉淀溶解平衡正向移动。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】几百年前,著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸(结构简式为)之间的显色反应,并由此发明了蓝黑墨水。
(1)没食子酸的分子式为__,所含官能团的名称为__。
(2)用没食子酸制造墨水主要利用了__(填序号)类化合物的性质。
A.醇 B.酚 C.油脂 D.羧酸
(3)下列试剂与没食子酸混合后不能很快反应的是__(填序号)。
A.酸性KMnO4溶液 B.浓溴水 C.乙醇
(4)假设没食子酸的合成途径如下:
A的结构简式为__,①的反应类型为_;反应②的化学方程式为__。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】质谱图显示,某化合物的相对分子质量为74;燃烧实验发现,该化合物分子内碳、氢原子个数之比为2∶5;核磁共振氢谱显示,该化合物分子中只有两种类型的氢原子。下列关于该化合物的叙述不正确的是( )
A.该化合物可能为甲基
丙醇B.该化合物为
丁醇的同分异构体
C.该化合物可能为乙醚D.该化合物为乙醚的同系物
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下表中各组物质之间不能通过一步反应实现如图转化的是
甲 | 乙 | 丙 | |
A | CH2=CH2 | CH3CH2Cl | CH3CH2OH |
B | NH3 | NO | HNO3 |
C | AlCl3 | Al(OH)3 | Al2O3 |
D | Cl2 | HCl | CuCl2 |
A.AB.BC.CD.D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】探究Na2O2与水的反应,实验如图:
已知:H2O2H++HO2-;HO2-H++O22-
下列分析不正确的是
A.①、④实验中均发生了氧化还原反应和复分解反应
B.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明存在H2O2
C.③和④不能说明溶解性:BaO2>BaSO4
D.⑤中说明H2O2具有还原性
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】pC类似pH,是指稀溶液中溶质物质的量浓度的负对数。如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol/L,则该溶液中溶质的pC=3。下列叙述正确的是
A.某温度下,任何电解质的稀溶液中,pC(H+)pC(OH-)
B.0.01mol/L的CaCl2溶液中逐滴加入纯碱溶液,滴加过程中pC(Ca2+)逐渐增大
C.0.01mol/L的BaCl2溶液中,pC(Cl-)2pC(Ba2+)
D.用0.01mol/L的盐酸滴定某浓度的NaOH溶液,NaOH溶液的pC(OH-)逐渐减小
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图,下列说法正确的是( )
A.装置A中锌粒可用铁粉代替
B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度
D.装置A也可直接用于MnO2与浓盐酸反应制取Cl2
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】钾和碘的相关化合物在化工医药材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态K原子中,核外电子的空间运动状态共____种,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为________。
(2)K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同。第一电离能比较:K____(填“>”或“<”)Cr,金属键强度比较:K________(填“>”或“<")Cr.
(3)IO3-离子的立体构型的名称为_____,中心原子的杂化方式为________.
(4)HIO4的酸性强于HIO3,其原因为_________
(5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,晶胞如图所示。
晶胞的棱长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,K与I间的最短距离为_______nm,与K紧邻的O的个数为______。阿伏加德罗常数的值为6.02×1023,列式计算晶体的密度为_________g/cm3.(不必计算结果)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前研究的热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ·mol-1。
已知反应器中存在如下反应过程式:
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206. 4 kJ. mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=___。
(2)某温度下,4molH2O和1 mol CH4在体积为2L的刚性容器内同时发生反应I、Ⅱ,反应达到平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K的值为_____用含字母b、d的代数式表示)
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有_____(填标号)。
A.适当增大反应物的投料比n(H2O):n(CH4)
B.增大压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H2 2NH3.将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器中反应,反应器的温度变化与从反应器排出的气体中NH3的体积分数φ(NH3)的关系曲线如图,反应器温度高于T0后,NH3的体积分数g(NH3)随温度的升高而减小的原因是____。
某温度下,n(N2):n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始时气体总压为p0Pa,平衡时气体总压为0.9p0Pa,则H2的转化率为____,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应平衡常数(记作Kp),则此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=_____(用含p0的代数式表示)。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com