黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为 CuFeS2。试回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子有_____种不同运动状态,能量最高的电子所占据的原子轨道形状为_________。
(2)基态Cu原子的价层电子排布式为_________;Cu、Zn的第二电离能大小I2(Cu) _________I2(Zn)(填“>”“<”或“=”)。
(3)SO2分子中S原子的轨道杂化类型为_________,分子空间构型为_________;与SO2互为等电子体的分子有_________(写一种)。
(4)请从结构角度解释H2SO3的酸性比H2SO4酸性弱的原因_________。
(5)Cu(CH3CN)4比四氨合铜离子稳定,其配离子中心原子配位数为_________,配位体中σ键与π键个数之比为_________。
(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。
若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,距离最近的两个H2分子之间距离为anm。则该晶体的密度为_________g/cm3(列出计算表达式)。
高二化学综合题中等难度题
黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为 CuFeS2。试回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子有_____种不同运动状态,能量最高的电子所占据的原子轨道形状为_________。
(2)基态Cu原子的价层电子排布式为_________;Cu、Zn的第二电离能大小I2(Cu) _________I2(Zn)(填“>”“<”或“=”)。
(3)SO2分子中S原子的轨道杂化类型为_________,分子空间构型为_________;与SO2互为等电子体的分子有_________(写一种)。
(4)请从结构角度解释H2SO3的酸性比H2SO4酸性弱的原因_________。
(5)Cu(CH3CN)4比四氨合铜离子稳定,其配离子中心原子配位数为_________,配位体中σ键与π键个数之比为_________。
(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。
若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,距离最近的两个H2分子之间距离为anm。则该晶体的密度为_________g/cm3(列出计算表达式)。
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黄铜矿是工业炼铜的主要原料,主要成分为CuFeS2,含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150 g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05 mol • L-1标准碘溶液进行滴定,消耗标准碘溶液20. 00 mL。请回答下列问题:
(1)将样品研细后再进行反应,其目的是_____________________;标准碘溶液应盛放在___________(填“碱式”或“酸式”)滴定管中。
(2) a装置的作用是__________________(填字母代号)。
A.除去空气中的二氧化碳
B.除去空气中的水蒸气
C有利于气体混合
D.有利于观察、控制空气流速
(3)若去掉c装置,会使测定结果_______________(填“偏低”“偏高”或“无影响”),写出影响测定结果的化学方程式:________________________。
(4)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___________________________。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为_________________________。
(6) 假设实验操作均正确,测得的黄铜矿纯度仍然偏低,可能的原因主要有_____________________。
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工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收.
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,检验溶液中还存在Fe2+的方法是________________________(注明试剂、现象).
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 ________________________________
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是________.
a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
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工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收.
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 .
(4)取一定量的泡铜,加入1L0.6mol/LHNO3溶液恰好完全溶解,同时放出2240mLNO气体(标准状况),另取等量的泡铜,用足量的H2还原,得到的铜的质量为 g.
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(8分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+需要加入的试剂是 。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。
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(12分) 工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
⑴气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的____________吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
⑵用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,检验溶液中还存在Fe3+的方法是_______________________(注明试剂、现象)。
⑶由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为__________________________________。
⑷以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是____________。
a.阴阳极的质量变化相等 b.电解质溶液的组成不发生变化
c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
⑸利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为________________________________________。
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在实验室模拟工业上以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验
将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:
2RH(有机相)+ Cu2+(水相)R2Cu(有机相)+ 2H+(水相)
分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:
CuFeS2+4H+=Cu2++Fe2++2H2S
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
① 阳极区硫酸铁的主要作用是 _____________。
② 电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是_____________。(使用化学用语作答)
(2)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是 _____________;加入有机萃取剂的目的是___________________。
(3)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是 _____________。
(4)步骤Ⅳ,若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ___________________。(忽略电解前后溶液体积的变化)
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(14分)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
⑴冶炼铜的反应为
8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是________(填元素符号)。
⑵上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是________(填代号)。
a.高空排放 b.用于制备硫酸 c.用纯碱溶液吸收制Na2SO4 d.用浓硫酸吸收
⑶过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2: S2O82-+2I-=2SO42-+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程。________、________(不必配平)
⑷利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
a.除去Al3+的离子方程式是________。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为________。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为________。
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黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为:
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被氧化的元素是________(填元素符号)。
(2)上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是________(填代号)。
A.高空排放 B.用于制备硫酸 C.用纯碱溶液吸收制Na2SO4 D.用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O82-+2I-=2SO42-+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程。
________、________(不必配平)
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为: ①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。 ②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
a.除去Al3+的离子方程式是________。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为________。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为________。
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