【题目】近年来,硫化铜矿的湿法冶炼已经取得很大的进展.现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的湿法冶炼法,其工艺流程如1图所示:
温度、固液比、反应时间、氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响,下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图2﹣图5所示)
(1)根据实验以及工业生产的实际要求,从图2﹣图5中得出的最佳工艺条件为(从下表中选出序号) .
反应温度/℃ | 固液比 | c(Cl﹣)/molL﹣1 | 反应时间/h | |
A | 95 | 1:5.5 | 0.8 | 6 |
B | 100 | 1:5.5 | 0.7 | 7 |
C | 110 | 1:6 | 0.9 | 8 |
(2)上述流程从溶液中得到纯净的FeSO47H2O晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、、用乙醇淋洗、干燥.用乙醇淋洗的目的是: .
(3)副产品FeSO47H2O样品的纯度可用滴定法进行测定,实验步骤如下:步骤1:称取5.800g绿矾产品,经溶解、定容等步骤准确配制250mL溶液.
步骤2:从上述容量瓶中量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,
步骤3:用硫酸酸化的0.0100mol/L KMnO4溶液滴定至终点,记录消耗KMnO4溶液体积
步骤4:重复步骤2、步骤3一至两次.
①步骤1中用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 , 步骤2量取溶液所用仪器是 .
②写出步骤3反应的离子方程式:
③数据处理:
滴定次数 | 待测溶液的体积/mL | 标准溶液的体积 | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | ||
1 | 25.00mL | 0.02 | 40.01 |
2 | 25.00mL | 0.70 | 40.71 |
3 | 25.00mL | 0.20 | 39.20 |
计算上述样品中FeSO47H2O的质量分数为 .
④不考虑操作误差,用上述方法测定的样品中FeSO47H2O的质量分数(填偏低、偏高或无影响).
【答案】
(1)A
(2)用冰水洗涤;由于乙醇易挥发,晶体容易干燥
(3)250mL容量瓶;酸式滴定管;5Fe2++MnO﹣4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;95.86%;偏低
【解析】解:(1)从图2可以看出,铜的浸出率随反应温度升高二增大,在为的达到95°C后,铜的浸出率随温度的变化不明显,但温度过高能耗增加,由此可知适应的反应温度为95°C,图3可以看出:固液比大于1:5时,铜的浸出率随固液比的增大而有所减小;固液比小于1:5时铜的浸出率随固液比的减小而有所下降,因此适宜的固液比为1:5;从图4可以看出铜的浸出率随反应时间增大而增大,但在反应时间超出6h后,随反应时间的延长铜的浸出率增大的很缓慢,同时反应时间过长,即增加能耗,有降低设备利用率,故适宜的反应时间6h;从图5看出加入氯离子能改变铜的浸出效果,但氯离子浓度超过0.8mol/L,时铜的浸出率随氯离子浓度增加反而减小,故适宜的氯离子浓度维持在0.8mol/L;所以答案是:A;(2)CuSO45H2O受热易失水,故从溶液中得到晶体的操作应是蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤,又因为FeSO47H2O晶体溶于水故先用冰水洗涤,需要用乙醇洗涤,不仅洗涤晶体表面的水和杂质,还可以减少晶体损失,所以答案是:用冰水洗涤;由于乙醇易挥发,晶体容易干燥;(3)①配制250mL一定物质的量浓度溶液,需要用250mL容量瓶,准确量取25.00mL待测FeSO47H2O溶液,需用酸式滴定管,所以答案是:250mL容量瓶;酸式滴定管;②亚铁离子被高锰酸根氧化成铁离子,高锰酸根被还原成锰离子,反应的离子方程式为5Fe2++MnO﹣4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,所以答案是:5Fe2++MnO﹣4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;③根据表中数据,第三次所得数据偏差较大,舍去,所以滴定用去标准液体积为 mL=40mL,所以用去高锰酸钾的物质的量为40mL×0.0100mol/L=4.0×10﹣4mol,利用电子得失守恒,得关系式5Fe2+~MnO﹣4 , FeSO47H2O的质量为5×4.0×10﹣4×278g=0.556g,所以FeSO47H2O的质量分数=
×100%=
×100%=95.86%, 所以答案是:95.86%;
④由于FeSO47H2O能被空气中的氧气部分氧化,所以滴定时用去的高锰酸钾溶液的体积偏小,通过计算得到的FeSO47H2O质量偏小,所以测定的样品中FeSO47H2O的质量分数偏低,
所以答案是:偏低.
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【题目】下列图中的实验方案,能达到实验目的的是:( )
A | B | C | D | |
实验方案 | ||||
实验目的 | 验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用 | 验证单质氧化性: Cl2>Br2>I2 | 加热至混合液呈红褐色,停止加热,制备Fe(OH)3胶体 | 比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】某实验小组用工业上废弃固体(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗铜和Fe2(SO4)3晶体,设计的操作流程如下:
(1)除酒精灯和铁架台或三脚架外,①中所需的容器名称为;
(2)已知试剂x为过氧化氢,写出H2O2与溶液B反应的离子方程式为;
(3)写出步骤③发生反应的离子方程式;
(4)步骤⑥的实验操作为、过滤、烘干.
(5)某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂,再滴加KSCN溶液,发现溶液变红色,放置一段时间后,溶液褪色,该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN﹣被过量的氧化剂氧化所致.现给出以下试剂:1.0mol/L硫酸、1.0mol/LNaOH溶液、0.1mol/LFe2(SO4)3溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水.请你设计合趣实验验证乙同学的猜测是否合理.简要说明实验步骤和现象 .
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【题目】在3L的密闭容器中充入2mol A气体和2mol B气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),达平衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的0.8倍,则A的转化率为 .
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【题目】将32g铜与100mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2的混合气体标准状况下的体积为11.2L,气体全部逸出后,向溶液中加入VmL n mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的物质的量浓度为 mol/L.(结果须化简)
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【题目】实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程:①放置酒精灯②固定铁圈位置③放置蒸发皿④加热搅拌⑤停止加热,余热蒸干。其正确的操作顺序是( )
A. ②①③④⑤ B. ②③④⑤① C. ①②③④⑤ D. ②③①④⑤
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【题目】在金橘中含有一种化合物H,它是一种香料,可用如下路线合成:
已知:Ⅰ:R﹣CH═CH2 RCH2CH2OH(B2H6为乙硼烷).
Ⅱ:F的结构简式为 回答下列问题:
(1)22.4L(标准状况)的烃A在氧气中充分燃烧可以产生176g CO2和90g H2O.A的分子式是 .
(2)B和C均为一氯代烃,且B分子的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰,则B的名称为 . (用系统命名法命名)
(3)反应①的反应类型是 . F中的含氧官能团的名称是;
(4)反应②的化学方程式为 .
(5)已知K是满足下列条件的G的同分异构体,则K的结构简式为 . a.属于具有与G相同官能团的芳香类化合物;
b.苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯取代有两种.
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【题目】金属及其化合物在生产中用途广泛。
I.CuSO4·5H2O的制取
(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加少量稀硝酸(可加热),铜粉溶解时可以观察到的实验现象:____。
(2)根据反应原理,硝酸与硫酸的理论配比(物质的量之比)为__________。
(3)步骤I、步骤II的操作名称分别是____、_____。
II.利用生产硼砂的废渣硼镁泥(主要成分为MgCO3、SiO2,还含有少量Fe2O3、MnO等)为主要原料制取轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·2H2O]的工业流程如下:
(4)实验室进行操作I、操作II所需的玻璃仪器有烧杯、______。滤渣I的成分是_____。
(5)写出“酸溶”一步中,MgCO3和硫酸反应的离子方程式__________。
(6)滤渣2的主要成分有MnO2和Fe(OH)3,写出生成MnO2的离子方程式_________。
(7)“合成”时需通蒸汽至80℃,边加热边搅拌,温度不能超80℃的原因是_________。
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