孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu(OH)2,某同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下:(1)方案1:将它与焦炭一起加热,可以生成铜、二氧化碳、水.①该反应的还原剂
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孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu(OH)2,某同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下: (1)方案1:将它与焦炭一起加热,可以生成铜、二氧化碳、水. ①该反应的还原剂是______. ②CuCO3•Cu(OH)2与焦炭物质的量之比应该为______,实际中碳要过量一些. (2)方案2:称量m g孔雀石,加过量的稀硫酸将其溶解,过滤,将滤液分成两等份. Ⅰ:在一份中加入铁粉,获得铜. ①与铁粉反应的离子有______. ②观察到的实验现象为______. ③写出孔雀石被稀硫酸溶解的离子方程式______ Ⅱ:另一份用来测定孔雀石中铜的含量,步骤如下: a.在溶液中加入足量KI,发生的反应为: 2Cu2++4I-=2CuI+I2 b. 以淀粉为指示剂,用Na2S2O3溶液测定生成的 I2,发生的反应为: I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 用去2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液V mL. ①当溶液的颜色变为______ 色时,说明反应恰好完全 ②根据以上实验,测得孔雀石中铜的质量分数是______ (以含m、V的代数式表示) |
答案
(1)①孔雀石受热发生分CuCO3•Cu(OH)22CuO+CO2↑+H2O,由CuO炼铜,用焦炭还原发生:2CuO+C2Cu+CO2↑焦炭的化合价升高,是还原剂,故答案为:焦炭; ②由关系式CuCO3•Cu(OH)2~C,可知CuCO3•Cu(OH)2与焦炭物质的量之比1:1,故答案为:1:1; (2)①孔雀石与稀硫酸反应:CuCO3•Cu(OH)2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O,稀硫酸过量,向滤液中加入铁粉,CuSO4和H2SO4都能与铁粉反应:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,H2SO4+Fe=H2↑+FeSO4,与铁粉反应的离子有Cu2+、H+; 故答案为:Cu2+、H+; ②孔雀石与稀硫酸反应:CuCO3•Cu(OH)2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O,稀硫酸过量,现象粉末逐渐溶解,溶液变为蓝色,向滤液中加入铁粉,CuSO4和H2SO4都能与铁粉反应:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,H2SO4+Fe=H2↑+FeSO4,现象为:有气泡生成,出现红色金属, 故答案为:蓝色溶液逐渐变为浅绿色,黑色粉末逐渐减少,有气泡生成,出现红色金属; ③孔雀石与稀硫酸反应:CuCO3•Cu(OH)2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O,离子方程式为:CuCO3•Cu(OH)2+4 H+=2Cu2++CO2↑+3H2O, 故答案为:CuCO3•Cu(OH)2+4 H+=2Cu2++CO2↑+3H2O; Ⅱ:①碘遇淀粉变蓝色,故选择淀粉作指示剂,当溶液由蓝色变为无色,且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点,故答案为:无; ②Cu2+~S2O32 1 1 n(Cu2+) 2.0×10-3mol/L×V×10-3L. n(Cu2+)=2.0×10-6Vmol;铜的质量2.0×10-6Vmol×64g/mol=1.28×10-6Vg,由于mg孔雀石,加过量的稀硫酸将其溶解,过滤,将滤液分成两等份,所以一份滤液中含有孔雀石,所以测得孔雀石中铜的质量分数是 ×100%=2.56×10-4V/m, 故答案为:2.56×10-4V/m. |
举一反三
下列工业制备方法不正确的是( )A.工业提取镁是将海水中的镁转化为氯化镁再电解得到单质镁 | B.工业提取铝是把铝土矿中的氧化铝提纯后采用加热分解法制备单质铝 | C.工业采用高炉法炼铁 | D.工业采用接触法制造浓硫酸 | 下列金属的冶炼不适宜用热还原性来冶炼的是( )A.铁 | B.铜 | C.钠 | D.铅 | 在冶金工业上,均不能用化学还原剂制得的一组金属是( )A.NaMgAl | B.NaKZnFe | C.ZnFeCuAg | D.MgAlZnFe |
| 可将化合物中的金属元素还原为金属单质的方法是( )A.加热Al2O3 | B.加热CaCO3 | C.电解熔融NaCl | D.氧化钠与铝粉高温共热 | 铁是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素.金属铁是在高炉中冶炼的,在冶金工业中,常用焦炭来冶炼铁. (1)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式:______. (2)实验室中可用CO还原Fe2O3(实验装置同CO还原CuO),在加热Fe2O3前应______,直到无______现象时才能点燃酒精灯加热,否则可能发生______现象,未反应完全的CO______(填“能”、“不能”)排放到大气中,应做______处理. |
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