已知黑铜泥主要含Cu3As,还含有少量Sb、Bi、Pb、Ni等。黑铜泥酸浸和碱浸制取砷酸铜的工艺流程如图:
回答下列问题:
(l)“酸浸”主要反应之一为4Cu3As+12H2SO4+9O2=12CuSO4+4H3AsO3+6H2O,每1molCu3As被浸取转移电子的物质的量为______mol。
(2)H3AsO3的第一步电离方程式为H3AsO3+H2O⇌[As(OH)4]-+H+,Ka1=1.03×l0-9,可判断H3AsO3是______(填“强”或“弱”)酸,依据此电离形式,第二步电离方程式为______。
(3)“沉砷酸铜”时,CuSO4与H3AsO4反应生成砷酸铜的反应是可逆反应,反应的离子方程式为______,“沉砷酸铜”过程中需不断加入NaOH溶液的目的是______。
(4)可用石灰乳处理含的废水生成Ca3(AsO4)2沉淀。Ksp[Ca3(AsO4)2]=4.9×l0-19,当废水中c()=7.0×l0-4mol•L-1时,c(Ca2+)=______mol•L-1。
高二化学工业流程题中等难度题
工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示.回答下列问题:
(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,该反应的化学方程式为____________;
(2)净化Ⅰ操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀.
①写出酸性条件下H2O2与Fe 2+反应的离子方程式:____________;
②25℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)= ____________mol•L-1(已知25℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38).
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________;
(3)若没有净化Ⅱ操作,则对锌的制备带来的影响是____________;
(4)本流程中可以循环利用的物质除锌外还有____________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式_______。
(2)Li2Ti5O15中过氧键的数目为4,其中Ti的化合价为______。
(3)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe2+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L,此时_____(填“有”或“无”)Mg3(PO4)2沉淀生成。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-2、1.0×10-2。
(4)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_________。
(5)TiO2·xH2O加热制得的粗TiO2是电解法生产金属钛的一种较先进的方法,电解液为某种可传导02-离子的熔融盐,原理如图所示,则其阴极电极反应为:_______,电解过程中阳极电极上会有气体生成,该气体可能含有____________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。“酸浸”实验中为了提高酸浸的效率,除了升温还可以采取的措施有___________________(至少写两种)。
(2)“酸浸”后,“滤液①”钛主要以形式存在,写出其水解生成TiO2·xH2O的离子方程式__________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O转化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
(4)若“滤液②”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?_____________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO、SiO2等氧化物杂质)制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题:
(1)ZnFe2O4中Fe的化合价为_________价,已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸时ZnFe2O4反应的离子方程式为_________,酸浸后滤渣的成分主要是_________。
(2)酸浸时一般要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可以采用的方法是_________(任答一条即可)
(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________,试剂X的作用是_________,
(4)净化Ⅱ中得到的Y是_________。
高二化学综合题简单题查看答案及解析
工业上利用某工厂的废渣(主要含CuO70%、MgFe2O420%,还含有少量FeO、NiO等氧化物)制取精铜和颜料铁红。流程如图所示。
回答下列问题:
(1)净化Ⅰ操作分为两步:
第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;
第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下用H2O2氧化Fe2+反应的离子方程式: 。
②25 ℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=___________mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。
③净化Ⅰ中第二步可选用CuO实现转化,用化学平衡移动原理说明其原因:
。
(2)用净化II所得的金属为电极进行电解得精铜,请写出阴极所发生的电极反应式:______________________________。
(3)为准确测定酸浸液中Fe2+的物质的量浓度以确定H2O2的用量,测定步骤如下:
①取出25.00mL酸浸液,配制成250.0mL溶液。
②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,将0.2000mol/LKMnO4溶液装入
(填仪器名称),进行滴定,记录数据,重复滴定3次,平均消耗KMnO4溶液V mL。(反应离子方程式:5Fe2++MnO+10H+=5Fe3++Mn2++5H2O)
③计算酸浸液中Fe2+的物质的量浓度= mol/L (只列出算式,不做运算)。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水硫酸铜。
已知Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示:
请回答下列问题:
(1)在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是________(填序号)。
(2)溶液A中所含溶质为________;物质X应选用________(填序号)。
①氯水 ②双氧水 ③铁粉 ④高锰酸钾
(3)从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为______________________________。
(4)用“间接碘量法”可以测定溶液A(不含能与I-发生反应的杂质)中Cu2+的浓度。过程如下:
第一步:移取10.00 mL溶液A于100 mL容量瓶中,加水定容至100 mL。
第二步:取稀释后溶液20.00 mL于锥形瓶中,加入过量KI固体,充分反应生成白色沉淀与碘单质。
第三步:以淀粉溶液为指示剂,用0.050 00 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,前后共测定三次,达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表:(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)
滴定次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
滴定前读数(mL) | 0.10 | 0.36 | 1.10 |
滴定后读数(mL) | 20.12 | 20.34 | 22.12 |
①CuSO4溶液与KI的反应的离子方程式为______________________________。
②滴定中,Na2S2O3标准溶液应放在________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中,滴定终点的现象是______________________________。
③溶液A中c(Cu2+)=________mol·L-1。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水硫酸铜。
已知Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示:
请回答下列问题:
(1)已知25℃时,Cu (OH)2的Ksp=4.0×10-20调节溶液pH到4.0时,溶液C中Cu2+的最大浓度为____________mol·L−1。
(2)在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是________(填序号)。
(3)溶液A中所含溶质为__________________________;物质X应选用________(填序号)。
A.氯水 B.双氧水 C.铁粉 D.高锰酸钾
(4)从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为______________________________。
(5)用“间接碘量法”可以测定溶液A(不含能与I-发生反应的杂质)中Cu2+的浓度。过程如下:
第一步:移取10.00 mL溶液A于100 mL容量瓶中,加水定容至100 mL。
第二步:取稀释后溶液20.00 mL于锥形瓶中,加入过量KI固体,充分反应生成白色沉淀与碘单质。
第三步:以淀粉溶液为指示剂,用0.050 00 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,前后共测定三次,达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表:
(已知:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-)
滴定次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
滴定前读数(mL) | 0.10 | 0.36 | 1.10 |
滴定后读数(mL) | 20.12 | 20.34 | 22.12 |
①CuSO4溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
②滴定终点的现象是____________________________________________________________。
③溶液A中c(Cu2+)=________mol·L-1。
(6)利用氧化铜和无水硫酸铜按下图装置,持续通入X气体,可以看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体且该液体有刺激性气味,则X气体是___________(填序号),写出其在a处所发生的化学反应方程式___________________________________________。
A.H2
B.CH3CH2OH(气)
C.N2
高二化学实验题困难题查看答案及解析
某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水硫酸铜。
已知Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示:
请回答下列问题:
(1)在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是 (填序号)
① ② ③ ④ ⑤
(2)溶液A中所含溶质为 ;
(3)物质X应选用 (填序号),沉淀II的主要成分是
①氯水 ②双氧水 ③铁粉 ④高锰酸钾
(4)从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为 。
(5)用“间接碘量法”可以测定溶液A中Cu2+(不含能与I-发生反应的杂质)的浓度。过程如下:
第一步:移取10.00mL溶液A于100mL容量瓶,加水定容至100mL。
第二步:取稀释后试液20.00mL于锥形瓶中,加入过量KI固体,充分反应生成白色沉淀与碘单质。
第三步:以淀粉溶液为指示剂,用0.05000mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,前后共测定三组。达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表:
(已知:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-)
滴定次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
滴定前读数(mL) | 0.10 | 0.36 | 1.10 |
滴定滴定后读数(mL) | 20.12 | 20.34 | 22.12 |
①CuSO4溶液与KI的反应的离子方程式为 。
②滴定中,试液Na2S2O3应放在 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),判断滴定终点的依据是 。
③溶液A中c(Cu2+)= mol·L-1
高二化学实验题极难题查看答案及解析
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 。
(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有固体析出,一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式 。
(3)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 。
(4)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 。
(5)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)
高二化学填空题困难题查看答案及解析
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 。
(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有固体析出,一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式 。
(3)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 。
(4)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 。
(5)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)
高二化学填空题困难题查看答案及解析