以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)为原料炼铜的方法有不同的冶炼方法。火法炼铜:将辉铜矿(Cu2S)在空气中高温焙烧即可得到铜和一种还原性的气体。近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。某工厂运用该原理生产铜和绿矾(FeSO4•7H2O)的工艺如下:
回答下列问题:
(1)火法炼铜发生的化学方程式:_________________________;
(2)湿发炼铜工艺流程中,为了提高酸浸时的进取率,本流程可采取的措施是________,试剂X为__________,其作用是_____________。
(3)试剂a为______________,试剂b为______________;
(4)配平反应1的化学方程式:____CuFeS2+___H2SO4+____O2=____CuSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
(5)已知:常温下Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39。加入过量的试剂X调节pH=4时,可使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,则溶液中的c(Fe3+)=___________。若要此时不出现Cu(OH)2沉淀,则溶液中的Cu2+浓度最大不超过_________________。
高三化学实验题极难题
以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)为原料炼铜的方法有不同的冶炼方法。火法炼铜:将辉铜矿(Cu2S)在空气中高温焙烧即可得到铜和一种还原性的气体。近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。某工厂运用该原理生产铜和绿矾(FeSO4•7H2O)的工艺如下:
回答下列问题:
(1)火法炼铜发生的化学方程式:_________________________;
(2)湿发炼铜工艺流程中,为了提高酸浸时的进取率,本流程可采取的措施是________,试剂X为__________,其作用是_____________。
(3)试剂a为______________,试剂b为______________;
(4)配平反应1的化学方程式:____CuFeS2+___H2SO4+____O2=____CuSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
(5)已知:常温下Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39。加入过量的试剂X调节pH=4时,可使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,则溶液中的c(Fe3+)=___________。若要此时不出现Cu(OH)2沉淀,则溶液中的Cu2+浓度最大不超过_________________。
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(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 。
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以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下:
回答下列问题:
(1)下列物质中可以用于上述流程中调节溶液pH的是 (填序号)。
A.Cu;B.Cu2(OH)2CO3;C.H2SO4;D.Fe;E.CuO
(2)滤渣A的主要成分为 (写化学式)。
(3)写出反应Ⅰ的化学方程式: 。
(4)试剂a为 。
(5)欲从溶液中获得绿矾晶体,分离操作Ⅰ应为 (写操作名称)。
(6)生产过程中,除了试剂a、H2O可以循环使用外,还可循环使用的物质有 (写化学式)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐,某工厂运用该原理生产铜和绿矾(FeSO4的晶体,含结晶水)。
回答下列问题:
(1)写出反应Ⅰ的化学反应方程式:__________________________;
(2)反应II中CuO的作用是_________________________;
(3)写出加入试剂b发生的反应离子方程式_________________________________________;
(4)欲从溶液中获得绿矾晶体,分离操作I应为___________________________;
(5)生产过程中,可循环使用的物质有__________________(写化学式)。
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(本题共12分)铜是生命必需的元素,也是人类广泛使用的金属。
28.现代工业上,主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2,也可表示为Cu2S•Fe2S3)的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO,反应中被还原的元素有 ,每转移0.6mol电子,有 mol硫被氧化。产物中的SO2是一种大气污染物,可选用下列试剂中的 吸收(选填编号)。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.CaCl2
29.Cu2O投入足量的某浓度的硝酸中,若所得气体产物为NO和NO2的混合物,且体积比为1﹕1,发生反应的化学方程式为: 。
30.某同学通过电化学原理实现了如下转化:Cu+2H+→Cu2++H2↑,则H2在 极获得(填写电极名称)。
31.向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式 。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释 。
32.将SO2气体通入CuCl2溶液中,生成CuCl沉淀的同时,还有产物 (填写化学式)。
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(1)铜是生命必需的元素,也是人类广泛使用的金属。现代工业上,主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2,也可表示为Cu2S•Fe2S3)的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO,反应中被还原的元素有_________,每转移0.6mol电子,有_________mol硫被氧化。
(2)产物中的SO2是一种大气污染物,可选用下列试剂中的_________吸收(选填编号)。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.CaCl2
(3)Cu2O投入足量的某浓度的硝酸中,若所得气体产物为NO和NO2的混合物,且体积比为1﹕1,发生反应的化学方程式为:____________________________________。
(4)某同学通过电化学原理实现了如下转化:Cu+2H+→Cu2++H2↑,则H2在_________极获得(填写电极名称)。
(5)向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式 _________。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释______。
(6)将SO2气体通入CuCl2溶液中,生成CuCl沉淀的同时,还有产物_________(填写化学式)。
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(14分)辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质.研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2有较强的氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)实验室配制250mL 4.8mol•L-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要 。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 (任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式: 。
(4)调节浸出液pH=4的作用是 。
(5)本工艺中可循环使用的物质是 (写化学式)。
(6)获得的MnSO4•H2O晶体需要进一步洗涤、干燥,洗涤时应用 洗涤。
(7)测定MnSO4•H2O样品的纯度:准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀,则此样品的纯度为 。
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辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质.研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2有较强的氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)实验室配制250mL 4.8mol•L-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要 。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 (任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式: 。
(4)调节浸出液pH=4的作用是 。
(5)本工艺中可循环使用的物质是 (写化学式)。
(6)获得的MnSO4•H2O晶体需要进一步洗涤、干燥,洗涤时应用 洗涤。
(7)测定MnSO4•H2O样品的纯度:准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀,则此样品的纯度为 。
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以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料进行炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下:
已知:① 4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O
②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表
沉淀物 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 4.7 | 2.7 | 7.6 |
完全沉淀pH | 6.7 | 3.7 | 9.6 |
(1)试剂a是__________,试剂b是__________。
(2)操作X应为蒸发浓缩、__________、__________。
(3)反应Ⅱ中加CuO调pH为__________,目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,防止生成Cu(OH)2沉淀。
(4)反应Ⅴ的离子方程式为:__________________________________________。
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铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如图:
(1)加快“浸取”速率除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有_________ (任写一种);研究发现若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,其可能原因是________。
(2)滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2。请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式:________。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用____________较为合适,若加A后溶液的pH调为5,则溶液中Fe3+ 的浓度为______mol/L。{Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10- 38}
(4)写出“沉锰"(除Mn2+ )过程中反应的离子方程式:______。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是__________。
(6)滤液II经蒸发结晶得到的盐主要是________(写化学式)。
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