(10分)“铜都”安徽铜陵有许多黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量Al2O3、SiO2),黄铜矿是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应原理为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2。CuFeS2中Cu和Fe元素的化合价均为+2价,被还原的元素是 (填元素符号),若反应中转移0.3mol电子时,则标准状况下产生SO2的体积为 L。
(2)焙烧黄铜矿产生的Cu2S可被稀硝酸氧化为Cu2+ 和硫单质,HNO3的还原产物为NO,试写出Cu2S与稀硝酸反应的离子方程式 ,该反应中稀硝酸体现 (填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)。
(3)焙烧黄铜矿还可得到Cu2O。将21.6g Cu2O加入到500mL某浓度的稀硝酸中,固体物质完全反应,生成Cu(NO3)2和NO,在所得溶液中加入1.0mol∙L-1的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。原硝酸的物质的量浓度为 。
高三化学计算题困难题
(10分)“铜都”安徽铜陵有许多黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量Al2O3、SiO2),黄铜矿是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应原理为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2。CuFeS2中Cu和Fe元素的化合价均为+2价,被还原的元素是 (填元素符号),若反应中转移0.3mol电子时,则标准状况下产生SO2的体积为 L。
(2)焙烧黄铜矿产生的Cu2S可被稀硝酸氧化为Cu2+ 和硫单质,HNO3的还原产物为NO,试写出Cu2S与稀硝酸反应的离子方程式 ,该反应中稀硝酸体现 (填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)。
(3)焙烧黄铜矿还可得到Cu2O。将21.6g Cu2O加入到500mL某浓度的稀硝酸中,固体物质完全反应,生成Cu(NO3)2和NO,在所得溶液中加入1.0mol∙L-1的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。原硝酸的物质的量浓度为 。
高三化学计算题困难题查看答案及解析
经多年勘测,2018年11月23日省自然资源厅发布消息称在皖江地区发现特大铜矿床,具有重大实际意义。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量PbS、Al2O3、SiO2)为原料制取胆矾的流程如下图:
已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38, Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20。
(1)CuFeS2中硫元素的化合价为______,硫元素在周期表中的位置是______________。写出上述流程中生成亚硫酸铵的离子方程式:_______________________________。
(2)最适合的试剂A是________(写化学式)溶液,固体2的成份为PbSO4和_______。当试剂A的浓度为6mol·L-1时 ,“浸出”实验中,铜的浸出率结果如图所示。所采用的最佳实验条件(温度、时间)为_______________。
(3)最适合的试剂B是_______(填序号),最适合的试剂C是______(填序号),固体3的成份为_________________________。
a.Cl2 b.CuO c.酸性高锰酸钾溶液 d.NaOH e.H2O2 溶液 f.K2CO3
(4)操作1如在实验室中进行,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______,操作2的步骤为________________过滤、洗涤。
(5)根据已知信息,请计算:当Fe3+完全沉淀时,溶液中Al3+理论最大浓度为______。(提示:当离子浓度≤1×10-5mol·L时,认为该离子沉淀完全)
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
经多年勘测,2018年11月23日省自然资源厅发布消息称在皖江地区发现特大铜矿床,具有重大实际意义。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量PbS、Al2O3、SiO2)为原料制取胆矾的流程如图:
已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38, Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20。
(1)CuFeS2中硫元素的化合价为______,硫元素在周期表中的位置是______________。
写出上述流程中生成亚硫酸铵的离子方程式:____________。
(2)最适合的试剂A是________(写化学式)溶液,固体2的成份为PbSO4和_______。当试剂A的浓度为6mol·L-1时 ,“浸出”实验中,铜的浸出率结果如图所示。所采用的最佳实验条件(温度、时间)为_______________。
(3)最适合的试剂B是_______(填序号),最适合的试剂C是______(填序号),固体3的成份为_________________________。
a.Cl2 b.CuO c.酸性高锰酸钾溶液 d.NaOH e.H2O2 溶液 f.K2CO3
(4)操作1如在实验室中进行,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______,操作2的步骤为_______________,_______________,过滤、洗涤。
(5)根据已知图像信息,请计算:当Fe3+完全沉淀时,溶液中Al3+理论最大浓度为______。
(提示:当离子浓度≤1×10-5mol·L时,认为该离子沉淀完全)
高三化学综合题困难题查看答案及解析
黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一。其中炉渣的主要成分 是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3。各物质有如下转化关系,请回答:
(1)写出能证明SO2具有氧化性且现象明显的化学方程式________________。
(2)用NaOH溶液吸收SO2所得NaHSO3溶液pH<7,则该溶液中存在离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。
(3)写出Cu2S熔炼制取粗铜的化学方程式________________________
(4)废电解液中常含有Pb2+、Zn2+,向废电解液中加入Na2S溶液,当有PbS和ZnS沉淀时,C(Zn2+): C(Pb2+)=________。[已知:Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2·L-2、Ksp(ZnS)=1.6×10-24mol2·L-2)]
(5)写出证明溶液I中含有Fe2+的实验过程________________。
(6)Na2FeO4能杀菌净水的原因是________________。
(7)Na2FeO4和Zn可以组成碱性电池,其反应式为:3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)+4OH-。请写出放电时正极电极反应式________________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(14分)将某黄铜矿(主要成分为CuFeS2)和O2在一定温度范围内发生反应,反应所得固体混合物X中含有CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3及少量SiO2等,除杂后可制得纯净的胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。
(1)实验测得温度对反应所得固体混合物中水溶性铜(CuSO4)的含量的影响如图所示。生产过程中应将温度控制在 左右,温度升高至一定程度后,水溶性铜含量下降的可能原因是 。
(2)下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。实验中可选用的试剂和用品:稀硫酸、3 % H2O2溶液、CuO、玻璃棒、精密pH试纸。
①实验时需用约3 %的H2O2溶液100 mL,现用市售30%(密度近似为1g•cm—3)的H2O2来配制,其具体配制方法是 。
②补充完整由反应所得固体混合物X制得纯净胆矾晶体的实验步骤:
第一步:将混合物加入过量稀硫酸,搅拌、充分反应,过滤。
第二步: 。
第三步: ,过滤。
第四步: 、冷却结晶。
第五步:过滤、洗涤,低温干燥。
(3)在酸性、有氧条件下,一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐,该过程反应的离子方程式为 。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
我国黄铜矿的储量比较丰富,主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部、甘肃的河西走廊以及西藏高原等地。黄铜矿是一种铜铁硫化物矿物,外观黄铜色,主要成分是CuFeS2,还含有少量的SiO2和Ni、Pb、Ag、Au等元素。为实现黄铜矿的综合利用,设计了如下的工艺流程。
已知:①a、b、c均为整数;②CuCl+2Cl-CuCl32-。
(1)CuFeS2中S的化合价为___。铁红的主要成分是___(填化学式)。
(2)实验测得“反应I”中有SO42-生成,该反应离子方程式为___,选H2O2溶液优于HNO3的原因是___。
(3)“反应II”中NaCl浓度过大,碱式氯化铜产率较低,其原因是____。
(4)写出“焙烧I”发生反应的化学方程式___。
(5)废电解液中含有少量的Pb2+,从废电解液中除去Pb2+的方法是往其中通人H2S至饱和,使Pb2+转化为硫化物沉淀,若废电解液的pH=4,为保证不生成NiS沉淀,Ni2+浓度应控制在___以下。(已知:饱和H2S溶液中c(H2S)为0.1mol/L,H2S的电离常数Ka1=1.0×10-7,Ka2=2.0×10-15,Ksp(NiS)=1.4×10-16)
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
(15分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20.00ml。请回答下列问题:
(1)称量样品所用的仪器为_____(填“托盘天平”或“电子天平”),将样品研细后再反应,其目的是_______ 。
(2)装置a和c的作用分别是____和____(填标号)。
A除去SO2气体 B除去空气中的水蒸气 C有利于气体混合
D有利于观察空气流速 E除去反应后多余的氧气
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___________。
(4)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为________。
(5)若用右图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是____(填序号)。
(6)若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度误差为+1%,假设实验操作均正确,可能的原因主要有_____________________________________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.150g,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0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20.00mL。请回答下列问题:
(1)称量样品所用的仪器为________________________________________________________________ (填“托盘天平”或“电子天平”),将样品研细后再反应,其目的是________________________________________________________________________ 。
(2)装置a和c的作用分别是________________ ________________和________________ ________ ________(填标号)。
a.除去SO2气体
b.除去空气中的水蒸气
c.有利于气体混合
d.有利于观察空气流速
e.除去反应后多余的氧气
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是________________ ________ ________ ________。
(4)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为________________ ________ ________ ________________。
(5)若用右图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是________________________________________ (填序号)。
(6)若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度误差为+1%,假设实验操作均正确,可能的原因主要有________________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20.00mL。请回答下列问题:
(1)称量样品所用的仪器为_____(填“托盘天平”或“电子天平”),将样品研细后再反应,其目的是_______________。
(2)装置a和c的作用分别是____和____(填标号)。
a.除去SO2气体
b.除去空气中的水蒸气
c.有利于气体混合
d.有利于观察空气流速
e.除去反应后多余的氧气
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___________。
(4)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为________。
(5)若用右图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是____(填序号)。
(6)若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度误差为+1%,假设实验操作均正确,可能的原因主要有_____________________________________________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
(14分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现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、Fe2O3、FeO和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05000 mol·L-1标准碘溶液进行滴定,初读数为0.10 mL,末读数如右图所示。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2 + 21O2 高温 8Cu + 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)。
(2)装置a的作用是 。
A.有利于空气中氧气充分反应 B.除去空气中的水蒸气
C.有利于气体混合 D.有利于观察空气流速
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是 。
(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为 mL。用化学方程式表示滴定的原理: 。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析