从含铜丰富的自然资源黄铜矿(主要成分为CuFeS2)中冶炼铜的工艺流程如下:
已知: 。
(1)若“过滤1”所得滤液中只含FeCl2,则将其在空气中加热蒸干、灼烧后,所得固体的化学式为______。
(2)“除硫”时加入浓盐酸发生反应的离子方程式为_____________________________。
(3)“过滤3”所得滤液中可以循环使用的物质为______________、_____________。
(4)冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧,使其转变为铜,发生的反应为、。此工艺与前一工艺相比主要缺点有______________________(任答一点)。
(5)铜溶解于H2O2和H2SO4的混合溶液中可制备CuSO4。测定溶液中Cu2+浓度的方法:准确量取V1 mL溶液于锥形瓶中,调节pH至3~4,加入过量KI溶液,充分反应后,滴加2滴淀粉溶液,再慢慢滴加c mol/L的Na2S2O3标准溶液至恰好完全反应,消耗Na2S2O3标准溶液V2 mL。上述过程中发生的反应为、。
①“恰好完全反应”时溶液的颜色变化为___________________。
②溶液中Cu2+的物质的量浓度为________________________(用含c、V1、V2的代数式表示)mol/L。
高二化学填空题困难题
从含铜丰富的自然资源黄铜矿(主要成分为CuFeS2)中冶炼铜的工艺流程如下:
已知: 。
(1)若“过滤1”所得滤液中只含FeCl2,则将其在空气中加热蒸干、灼烧后,所得固体的化学式为______。
(2)“除硫”时加入浓盐酸发生反应的离子方程式为_____________________________。
(3)“过滤3”所得滤液中可以循环使用的物质为______________、_____________。
(4)冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧,使其转变为铜,发生的反应为、。此工艺与前一工艺相比主要缺点有______________________(任答一点)。
(5)铜溶解于H2O2和H2SO4的混合溶液中可制备CuSO4。测定溶液中Cu2+浓度的方法:准确量取V1 mL溶液于锥形瓶中,调节pH至3~4,加入过量KI溶液,充分反应后,滴加2滴淀粉溶液,再慢慢滴加c mol/L的Na2S2O3标准溶液至恰好完全反应,消耗Na2S2O3标准溶液V2 mL。上述过程中发生的反应为、。
①“恰好完全反应”时溶液的颜色变化为___________________。
②溶液中Cu2+的物质的量浓度为________________________(用含c、V1、V2的代数式表示)mol/L。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
某小组以黄铜矿(主要成分为 CuFeS2,含少量SiO2等杂质)为原料制备铜化工产品CuAlO2的一种工艺如下:
已知①过滤1所得滤液中含金属离子有:Cu2+、Fe2+和Fe3+,滤渣1的主要成分是SiO2和S;
②Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(1)从产品纯度、环保操作方便等角度考虑,试剂A、B的最佳组合是__________(填代号)
a | b | c | d | |
A | HNO3 | NaClO | H2O2 (酸化) | H2O2 (酸化) |
B | Cu(OH)2 | NaOH | 氨水 | Cu(OH)2 CO3 |
(2)铵明矾的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O,它为制备铜的化工产品提供铝源。铵明矾溶液中NH4+、A13+、H+、OH-、SO42-浓度大小排序为_______________。
(3)过滤3得到A1(OH)3和Cu(OH)2,写出“灼烧”发生化学反应的方程式:_________________。
(4)单位时间内“浸取”Cu2+的百分率(称为浸出率)与溶液浓度、温度关系如下图所示。
在20℃时,1L溶液中有效碰撞总次数:x_________y(填“>”“<”或“=”)。相同浓度下,温度高于30℃,“浸出率”降低的主要原因是_________________。
(5)以铜、石墨为电极,电解“过滤1”所得溶液制备铜,铜的质量与通电时间关系如上图所示。写出OA段阴极的反应方程式:___________________________。
(6)常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。加入试剂B调节pH=3时c(Fe3+)=_________mol/L
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
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
高二化学简答题中等难度题查看答案及解析
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.
高二化学实验题简单题查看答案及解析
(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 。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
(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________________________________________。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
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)
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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)
高二化学推断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
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)
高二化学填空题困难题查看答案及解析