(12分)通过火法冶金炼出的铜是粗铜,含杂质金、银、铁、锌,不适于电器及其他许多工业使用,必须进行电解精炼。⑴在精炼铜时,阳极减小的质量与阴极增加的质量是否相等
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(12分)通过火法冶金炼出的铜是粗铜,含杂质金、银、铁、锌,不适于电器及其他许多工业使用,必须进行电解精炼。 ⑴在精炼铜时,阳极减小的质量与阴极增加的质量是否相等 ▲ (填“是”或“否”);阳极下面沉积金属的成分主要是 ▲ 。 ⑵在精炼铜的过程中,Cu2+浓度逐渐下降,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐 ▲ ,所以需要定时除去其中的Fe2+、Zn2+。甲同学设计了下列除杂方案I(见下图)。
请参照下表给出的数据,回答下列问题:
物 质
| Fe(OH)2
| Cu(OH)2
| Fe(OH)3
| Zn(OH)2
| 开始沉淀时的pH
| 7.6
| 5.2
| 2.7
| 8.0
| 完全沉淀时的pH
| 9.6
| 6.7
| 3.7
| 11.0
| ①试剂a是 ▲ ,其目的是 ▲ 。 ②操作①调节pH至b,b的取值范围是 ▲ 。 ③调节溶液A的PH时可选择下列哪些试剂 ▲ 。A.NaOH | B.CuO | C.Cu(OH)2 | D.NH3·H2O E.Cu2(OH)2CO3 | ④操作②是 ▲ ,方案I中不能够除去的杂质金属阳离子是 ▲ 。 ⑶乙同学在查阅课本时发现,“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7-8,可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。”乙同学认为甲同学的方案I中也应该将溶液pH调至7-8。 你认为乙同学的建议是否正确? ▲ (填“是”或“否”)理由是 ▲ 。 |
答案
(12分)(除标注外,每空1分) (1)否 金、银 (2)增大 ①H2O2 把Fe2+氧化成Fe3+ ②3.7-5.2 ③BCE(2分) ④过滤 Zn2+ (3)否 PH=7~8时Cu2+会转化为Cu(OH)2 |
解析
略 |
举一反三
(14分)铜是第四周期重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途。 请回答下列有关问题: ⑴铜原子的基态电子排布式是 ▲ 。比较第一电离能Cu ▲ Zn(填 “>”、“=”、“<”),说明理由 ▲ 。 ⑵氮和铜形成某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为 ▲ 。(每个球均表示1个原子)
⑶铜可以形成多种多样的配合物。 ① NH3可以和很多过渡金属形成配合物。NH3分子中心原子的杂化类型为 ▲ 杂化,与NH3互为等电子体的粒子有 ▲ 。(只写其中一种) ②向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。试用离子方程式表示其原因 ▲ 、 ▲ 。 ⑷在绿色植物标本的制作过程中,将植物材料洗净后浸入5%的硫酸铜溶液中,叶绿素(如图1)中心离子Mg2+被置换成Cu2+(如图2),叶片则永保绿色,请在图2中用箭头表示出配位键。 |
(18分)在一定条件下,用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物,该氧化物又可以经此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。某校化学小组利用下图所列装置进行铁与水反应的实验,并利用产物进一步与四氧化三铁反应制取铁粉。(装置中的铁架台、铁夹等必要的夹持仪器在图中均已略去)
(1) 烧瓶A中常加入碎瓷片,其作用是 , 小试管C的作用是 。 (2) 为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须 , E管中的反应开始后, 在F出口处应 。 (3) 反应3Fe +4H2O(g) Fe3O4 +4H2在一定条件下实际上为可逆反应,本实验中是如何实现Fe向Fe3O4的转变的?试用化学平衡移动原理加以解释 。 (4) 停止反应,待B管冷却后,取其中固体加入过量稀盐酸,充分反应后过滤。简述证明滤液中 含有Fe3+的实验操作及现象 。 |
已知Fe2O3在高炉中有下列反应:Fe2O3+CO→2FeO+CO2,反应形成的固体混和物(Fe2O3、FeO)中,元素铁和氧的质量比用 mFe︰mO表示 (1)上述固体混和物中,mFe︰mO不可能是 (选填 a、b、c多选扣分) (a)21︰9 (b)21︰7.5 (c) 21︰6 (2)若mFe︰mO=21︰8,计算Fe2O3被CO还原的百分率 (3)设 Fe2O3被CO还原的百分率为A%,则A%和混和物中mFe︰mO的关系式为(用含mFe、mO的代数式表示)。 A%= 请在下图中画出A%和mFe/mO关系的图形
(4)如果 Fe2O3和CO的反应分两步进行: 3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2 ,Fe3O4+CO→3FeO+CO2 试分析反应形成的固体混和物可能的组成及相应的mFe︰mO(令mFe︰mO=21︰a,写出a的取值范围)。将结果填入下表。
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铁、锌合金8.5g溶于稀H2SO4中,充分反应后制得0.300gH2,求合金中Fe,Zn的含量分别为多少克。 |
取一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应后,将一根50g铁棒插入上述溶液中,至铁棒质量不再变化时,铁棒增重0.24g. 并收集到224mL气体(标准状况)。求此CuO粉末的质量。 |
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