工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:
已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
(1)固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
(2)滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+,理由是
。涉及的离子方程式为 、
(不必书写Cu2O与盐酸的反应)。检验滤液A中Fe2+的试剂为 (填试剂名称)。
(3)将滤液C中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最佳试剂为 __ (填序号)。
A.氢氧化钠溶液 | B.硫酸溶液 | C.氨水 | D.二氧化碳 |
(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(2)Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后,全部转化为Fe2+。
Fe2O3+6H+="2Fe" 3++3H2O;Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+ 硫氰化钾溶液和新制氯水
(3)D 2Al +Fe2O32Fe +Al2O3
解析试题分析:向含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2的矿渣中加入HCl时发生反应:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O;Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.SiO2与HCl不能发生反应。因此反应产生的Cu和SiO2被过滤除去。固体B的成分为Cu和SiO2。当加入NaOH溶液时发生反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O.滤液A中含有CuCl2、AlCl3、FeCl2、HCl。当向其中加入足量的NaOH溶液时发生反应:CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl; AlCl3+4NaOH=NaAlO2+ 3NaCl+ 2H2O; FeCl2+3NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl;HCl+NaOH=NaCl+H2O.所以得到的固体混合物D中含有Cu(OH)2、Fe(OH)2。在灼烧时发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O="4" Fe(OH)3.再发生分解反应:Cu(OH)2CuO+H2O。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。得到的固体产物F为CuO、Fe2O3。滤液C中NaCl、NaAlO2、NaOH。经过一系列处理得到金属单质E。由于金属E与固体F某一成分发生的反应可用于焊接钢轨。所以E是Al。与Al反应的固体混合物F中的成分是Fe2O3。反应的化学方程式为:2Al +Fe2O32Fe +Al2O3。(1)固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O.(2)滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+,原因是Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后,全部转化为Fe2+。涉及的离子方程式为Fe2O3+6H+="2Fe" 3++3H2O;Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+检验滤液A中Fe2+的方法是向滤液A中加入硫氰化钾溶液,无现象,再滴加几滴新制氯水,溶液变为血红色。检验滤液A中Fe2+的试剂为硫氰化钾溶液和新制氯水。(3)将滤液C中的铝元素AlO2-以沉淀形式析出,应该加入酸性物质,但由于氢氧化铝是两性氢氧化物,能被强酸溶解,所以可选用的最佳试剂为CO2。选项为D。金属Al与固体F成分Fe2O3发生的铝热反应的方程式为2Al +Fe2O32Fe +Al2O3。
考点:考查物质的推断、离子的检验、试剂的选择、化学方程式、离子方程式的书写等知识。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某工业废渣的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。现根据下列方案对其进行处理以回收废渣中的金属元素。
回答下列问题。
(1)固体A的化学式为 。
(2)反应a的化学反应方程式为 。
(3)25 ℃时,溶液中金属离子的物质的量浓度与溶液pH的关系如图所示:
①调节pH(Ⅰ)的pH为 ;
②溶液D加入氢氧化钠溶液的同时调节pH(Ⅱ)所发生反应的离子方程式为 ;
③从图中数据计算可得Mg(OH)2的溶度积Ksp[Mg(OH)2]约为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
明矾石的主要成分为K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,此外还含有少量Fe2O3杂质。某校研究小组利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下:
(1)“焙烧”过程中反应的化学方程式为Al2(SO4)3+SAl2O3+________↑。
(2)分离溶液和废渣的操作是________,“溶解”时反应的离子方程式为_________________________________。
(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀,证明沉淀已洗涤干净的实验操作和现象是________。
(4)“母液”中可回收的物质是________。
(5)若“焙烧”过程中恰好消耗48 g硫黄,则理论上最终可得到________ g氢氧化铝。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
铁和铁的化合物用途广泛。请回答下列问题:
(1)写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式:_______________________。
将生锈的铁屑放入H2SO4溶液中充分溶解后,在溶液中并未检测出Fe3+,用离子方程式说明原因:______________________________________。
(2)爱迪生蓄电池的反应式为
①爱迪生蓄电池的正极是 ,该电池工作一段时间后必须充电,充电时生成Fe的反应类型是______。
②高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。写出在用电解法制取高铁酸钠时,阳极的电极反应式___________________________________。
③你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由错误的是______。
a.高铁酸钠溶于水形成一种胶体,具有较强的吸附性
b.高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe3+,Fe3+水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质
c.高铁酸钠具有强氧化性,能消毒杀菌
d.高铁酸钠具有强还原性,能消毒杀菌
(3)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4︰5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为___________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
A、B、C、D、E、F六种物质的焰色反应均为黄色。 A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成—种可燃性气体;而C、D还生成—种无色无味的气体H,该气体能使澄清的石灰水变浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另—种无色无味气体。
请回答下列问题:
(1)写出B、C的化学式:B:___________________; C:___________________;
(2)写出F和H2O反应的化学方程式:__________________________________;
(3)写出下列反应的离子方程式
①D溶液+盐酸:_____________________________________________________;
②D溶液+A溶液:___________________________________________________;
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为_________________________________。
(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论___________________。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是________________(填字母序号)。
A.溶液温度下降 B.溶液温度升高 C.滴入酚酞后呈浅红色 D.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体,________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是__________。
A.装置Ⅰ的气球体积较大 B.装置Ⅱ的气球体积较大
C.生成气体的体积根据盐酸计算 D.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 | 预测现象 | 预测依据 |
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 有白色沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应_________(写离子方程式)。 |
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 无白色沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小,不能与CaCl2反应。 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某工厂排放的工业废水中含Fe3+、A13+、Cu2+,工厂为了减少环境污染,变废为宝,利用废铁屑和其它化学试剂进行如下操作,得到了铁红、A12O3和金属Cu。
(1)固体A的成分是 。
(2)写出B→D的离子方程式 。
(3)溶液E焰色反应呈黄色,试剂H是 (填化学式)。
(4)写出D→F反应的离子方程式 。
(5)分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途:铁红 ,氧化铝 。
(6)将溶液E转化为A12O3,请设计一个最合理的方案 (用文字表述)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
将0.1mol的镁铝混合物溶于100ml 2mol/L的H2SO4中,然后滴加1mol/L的NaOH溶液,请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,生成沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。请回答:当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)=_____mol,V2=______mL。
(2)若在滴加NaOH溶液的过程中欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液体积为________ml
(3)若混合物仍为0.1mol其中镁粉的物质的量的分数为a,用100ml2mol/L的硫酸溶解此混合物后再加入450ml1mol/L的氢氧化钠溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件a的取值范围是__ ___。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
从辉铜矿(Cu2S)中利用火法炼铜可以提取铜,发生如下反应:
下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图:
⑴Cu2S中铜元素的化合价为 ,当有1molCu2S与O2反应生成2molCu时,转移电子的物质的量是 。
⑵Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中看到溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式 。
⑶若使A中单质溶解,操作Ⅰ中加入的试剂最好是 。(选填字母代号)
A.适量的HNO3 B.适量的NaOH C.适量的H2O2
该反应的离子方程式为 。
⑷取5.00 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解,分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示:
①由图中可以看出,胆矾分解的最低温度是 。
②通过计算确定258℃时发生反应的化学方程式为 ,e点对应的化学式为 (计算过程略去)。
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