由冰铜(mCu2O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下:请回答下列问题:(1)气体X是 。(2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反
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由冰铜(mCu2O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下:请回答下列问题:(1)气体X是 。(2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反
题型:不详
难度:
来源:
由冰铜(mCu
2
O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下:
请回答下列问题:
(1)气体X是
。
(2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前,应进行的操作是__________________。
(3)熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价,根据限选试剂,设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在,写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂: 3 mol·L
-1
H
2
SO
4
、6 mol·L
-1
HNO
3
、3% H
2
O
2
、0.01 mol·L
-1
KMnO
4
、20% KSCN。
。
(4)写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式
。
(5)根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图,并进行必要的标注。
限选材料:FeSO
4(
aq)、CuSO
4(
aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。
答案
(1)SO
2
或二氧化硫(2分)
(2)E→B→C→D(全对2分) ②除去尾气中的CO
2
(2分)
③检验CO(尾气)的纯度 (2分)
(3)①取少量熔渣Y于试管中,加入适量(经加热煮沸除氧)3 mol·L
-1
H
2
SO
4
溶液(1分),加热充分溶解,反应后得A溶液(1分)。②取少量A溶液,滴加1-2滴0.01 mol·L
-1
KMnO
4
溶液,振荡(1分),若溶液的紫红色褪去(1分),则说明熔渣Y中有+2价铁元素存在。
(其他合理即给分)
(4)3Cu
2
O+2Al
6Cu+ Al
2
O
3
(2分)
(5)
(3分,其中:装置2分,标注1分)
解析
试题分析:(1)分析所给的冰铜化学式,其中Cu和Fe焙烧都生成固体氧化物,只有非金属元素S焙烧会生成气体,所以气体X一定是SO2。
(2)①熔渣Y是Fe的氧化物,用CO还原Y制备铁单质,从所给的反应装置来看,B装置是反应制铁装置,通入B中的CO气体不能含有CO2和H2O等杂质气体,因此在A、B之间接上装置E除水;B中反应出来的气体有生成的CO2和过量的CO有毒气体,除CO尾气可用燃烧法,但要注意CO的纯度,防止爆炸,要先用装置C除去尾气中的CO2。所以整个顺序就是A→E→B→C→D。
②装置C的作用是除去尾气中的CO2。
③点燃D处酒精灯除尾气时要验纯。
(3)熔渣Y中的铁元素有+2价和+3价,所以当+2价和+3价Fe元素同时存在时,应该选用高锰酸钾溶液检验其中的+2价铁。
具体步骤:①取少量熔渣Y于试管中,加入适量(经加热煮沸除氧)3 mol·L
-1
H
2
SO
4
溶液,加热充分溶解,反应后得A溶液。
②取少量A溶液,滴加1-2滴0.01 mol·L
-1
KMnO
4
溶液,振荡,若溶液的紫红色褪去,则说明熔渣Y中有+2价铁元素存在。
(4)泡铜冶炼粗铜是在高温条件下加入还原剂铝进行冶炼的,所以化学方程式为3Cu
2
O+2Al
6Cu+ Al
2
O
3
。
(5)电解精炼铜是教材中常提到的一个电化学内容,原理比较简单,所以用所提供的材料画出该装置图示比较简单的,但要注意的是各标注要准确。所以图像是
举一反三
铁及其化合物应用广泛。
(1)三氯化铁是一种水处理剂,工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图:
①检验副产品中含有X时,选用的试剂是
(填下列各项中序号)。
a.NaOH溶液 b.KSCN溶液 c.酸性KMnO
4
溶液 d、铁粉
②在吸收塔中,生成副产品FeCl。的离子方程式为
(2)高铁酸钾(K
2
FeO
4
)也是一种优良的水处理剂,工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中,阳极的电极反应式为
;电解一段时间后,若阳极质量减少28 g,则在此过程中,阴极析出的气体在标准状况下的体积为
L。
(3)硫化亚铁常用于工业废水的处理。
①你认为,能否用硫化亚铁处理含Cd
2+
的工业废水?
(填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明):
(已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.310
-18
、Ksp(CdS)=3.610
-29
)
②工业上处理含Cd
2+
废水还可以采用加碳酸钠的方法,反应如下:2Cd
2+
+2CO
3
2-
+H
2
O=Cd
2
(OH)
2
CO
3
+A。则A的化学式为
。
题型:不详
难度:
|
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某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl
2
·2H
2
O晶体,流程如下:
(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19 g·mL
-1
)的盐酸配制500 mL 6 mol·L
-1
的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有
、
。
(2)①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中,不需要的是
(填下列各项中序号)。
②CuCl
2
溶液中存在如下平衡:Cu(H
2
O)
4
2+
(蓝色)+4Cl
-
CuCl
4
2-
(黄色)+4H
2
O。
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是
(填下列各项中序号)。
a.FeCl
3
固体 b.CuCl
2
固体 c.蒸馏水
(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO
2
生成曲线如下图所示。
①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu
2
S、CuO·CuSO
4
、CuSO
4
、CuO生成,转化顺序为:
第①步转化主要在200~300
o
C范围内进行,该步转化的化学方程式为
。
②300~400
o
C范围内,固体质量明显增加的原因是
,上图所示过程中,CuSO
4
固体能稳定存在的阶段是
(填下列各项中序号)。
a.一阶段 b、二阶段 c、三阶段 d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO
2
和O
2
的混合物。
a.装置组装完成后,应立即进行的一项操作是
。
b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO
2
和O
2
的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为
溶液。
c.若原CuS矿样的质量为l0.0 g,在实验过程中,保持温度在760
o
C左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.0 g,则原矿样中CuS的质量分数为
。
题型:不详
难度:
|
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某化学兴趣小组对废铁屑做如图所示的处理。相关分析正确的是:
A.滤液的溶质是Fe(NO
3
)
2
B.该实验中发生的反应都为氧化还原反应
C.沉淀X为Fe(OH)
2
D.沉淀X受热分解得到Fe
2
O
3
题型:不详
难度:
|
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用足量的CO还原14 g铁的氧化物的混合物,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,生成沉淀25 g,则这种混合物组成是①FeO、Fe
2
O
3
②FeO、Fe
3
O
4
③Fe
2
O
3
、Fe
3
O
4
中的
,其物质的量之比为
。
题型:不详
难度:
|
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Fe和Fe
2
O
3
的混合物共13.6g,加入150mL稀H
2
SO
4
,在标准状况下收集到1.12LH
2
,Fe和Fe
2
O
3
均无剩余。为中和过量的H
2
SO
4
,并使FeSO
4
全部转化为Fe(OH)
2
沉淀,消耗了200mL 3mol/L的NaOH溶液,则该H
2
SO
4
的物质的量浓度为
A.2.25mol/L
B.2mol/L
C.0.3mol/L
D.0.6mol/L
题型:不详
难度:
|
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