現(xiàn)代社會(huì)中銅在不同領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2),現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅,其工藝流程圖如下。其中銅的萃。ㄣ~從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程)和反萃。ㄣ~從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。
已知:反萃取后的水層2是硫酸銅溶液;卮鹣铝袉栴}:
(1)礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生多步反應(yīng),除了發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O和Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O反應(yīng)外,其它反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。
(2)檢驗(yàn)濾液中是否含有Fe3+的方法是____________________________________________________。
(3)“循環(huán)I”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用,但可分離出一種重要的硫酸鹽,若水層1暴露在空氣中一段時(shí)間后,可以得到另一種重要的硫酸鹽,寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________ _____________。
(4)寫出電解過程中陽(yáng)極(惰性電極)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式 __________________。
(5)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分的化學(xué)式是________________。
(6) 黃銅礦(主要成分CuFeS2)是提取銅的主要原料,可采用火法溶煉工藝生產(chǎn)銅,該工藝的中間過程會(huì)發(fā)生反應(yīng):Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑。該反應(yīng)中,_______ (填化學(xué)式)作還原劑,每生成1mol Cu,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________。
(1)CuO+2H+=Cu2++H2O;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(每個(gè)方程2分)
(2)取少量濾液于試管中(1分),向其中加入少量KSCN溶液,若溶液變紅,說明含有Fe3+,如果不變紅,說明不含有Fe3+(1分)。
(3) 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (4) 4OH--2e-=2 H2O+ O2↑
(5)H2SO4(1分,寫名稱不得分) (6)Cu2S(1分);1mol(缺少單位扣1分)
【解析】
試題分析:(1)氧化亞銅、氧化銅、三氧化二鐵均可以和強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水,Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。鐵離子具有氧化性,能氧化金屬銅,則金屬銅和三價(jià)鐵之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。
(2)鐵離子能和KSCN溶液反應(yīng)使溶液顯紅色,據(jù)此可以檢驗(yàn)鐵離子,即取少量濾液于試管中,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液變紅,說明含有Fe3+,如果不變紅,說明不含有Fe3+。
(3)根據(jù)流程圖可知,濾液中含有亞鐵離子,因此“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用,可分離出一種重要的晶體FeSO4•7H2O。由于亞鐵離子具有還原性極易被氧化生成鐵離子,所以暴露在空氣中一段時(shí)間后,可被氧氣氧化,反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。
(4)電解池中陽(yáng)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。所以電解硫酸銅時(shí),陽(yáng)極上是氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O。
(5)電極硫酸銅后有硫酸生成,因此“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是硫酸,化學(xué)式為H2SO4。
(6)根據(jù)反應(yīng)可知Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑,Cu2S中S元素化合價(jià)從-2價(jià)升高到+4價(jià),被氧化,Cu2S是還原劑。根據(jù)方程式可知,銅元素的化合價(jià)從+1價(jià)降低到0價(jià),得到1個(gè)電子,所以每生成1mol Cu,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol。
考點(diǎn):考查工藝流程圖設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、鐵離子檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)的判斷和計(jì)算以及電化學(xué)原理的應(yīng)用
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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現(xiàn)代社會(huì)中銅在電氣、交通、機(jī)械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2),現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅,其工藝流程圖如下。其中銅的萃。ㄣ~從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程)和反萃。ㄣ~從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。
已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;②當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí),可用硫酸和硫酸鐵的混
合液浸出銅;③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。
回答下列問題:
(1) 礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O、
、 (任寫其中2個(gè))。
(2)“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用,但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體,該晶體
的化學(xué)式是 。若水層1暴露在空氣中一段時(shí)間后,可以得到另一種重要的硫酸鹽,寫
出水層1暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
(3)“循環(huán)Ⅱ”中萃取劑是一類稱作為肟類的有機(jī)化合物,如N-510、N-530等。某肟類化合物A的分
子結(jié)構(gòu)中僅含n1個(gè) —CH3、n2個(gè) —OH 和n3個(gè) 三種基團(tuán),無環(huán)狀結(jié)構(gòu),三種基團(tuán)的數(shù)
目關(guān)系為n3= 。若A的相對(duì)分子質(zhì)量為116,上述基團(tuán)連接時(shí)碳原子跟碳原子相連,
則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。
(4) 寫出電解過程中陽(yáng)極(惰性電極)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式: 。
(5)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(08青島質(zhì)檢)(8分)現(xiàn)代社會(huì)中銅在電氣、交通、機(jī)械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2),現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅,其工藝流程圖如下。其中銅的萃。ㄣ~從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程)和反萃。ㄣ~從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。
已知:①Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng);②當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí),可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅;③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。
回答下列問題:
(1)礦石用稀硫酸處理過程中Cu2O發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: ;
(2)“循環(huán)I”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用,但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體,該晶體的化學(xué)式是 。若水層1暴露在空氣中一段時(shí)間后,可以得到另一種重要的硫酸鹽,寫出水層1暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
(3)寫出電解過程中陽(yáng)極(惰性電極)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式: 。
(4)“循環(huán)III”中反萃取劑的主要成分是 。
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