分析 銅礦中含有CuS、SiO2和少量FeS,通入氧氣并加入鹽酸,增大氧氣的壓強(qiáng)或把銅礦粉碎加快CuS與FeS被氧化為銅離子、鐵離子進(jìn)入溶液,生成的S與不反應(yīng)的SiO2經(jīng)過過濾與金屬離子分離,故濾渣為①SiO2、S,其中S溶于CS2,可與二氧化硅分離,向含有銅離子、鐵離子的濾液中加入CuO調(diào)節(jié)pH,沉淀鐵離子,濾渣②為氫氧化鐵,再對(duì)溶液電解可得銅單質(zhì),據(jù)此分析解答.
解答 解:(1)反應(yīng)①中主反應(yīng)為CuS與氧氣鹽酸反應(yīng)分離銅與S的反應(yīng),離子方程式為:2CuS+O2+4H+=2Cu2++2S↓+2H2O;濾渣為①SiO2、S,其中S溶于CS2,可與二氧化硅分離;
故答案為:2CuS+O2+4H+=2Cu2++2S↓+2H2O;CS2;
(2)向含有銅離子、鐵離子的濾液中加入CuO調(diào)節(jié)pH,沉淀鐵離子,溶液中離子濃度≤1×10-5mo1•L-1時(shí)該離子沉淀完全,故c(OH-)≥$\root{3}{\frac{Ksp[Fe(OH)_{3}]}{1×1{0}^{-5}}}$,但是銅離子不能沉淀,故c(OH-)<$\sqrt{\frac{Ksp[Cu(OH)_{2}]}{c(C{u}^{2+})}}$;
故答案為:$\root{3}{\frac{Ksp[Fe(OH)_{3}]}{1×1{0}^{-5}}}$≤c(OH-)<$\sqrt{\frac{Ksp[Cu(OH)_{2}]}{c(C{u}^{2+})}}$;
(3)由題可知:電解液中生成[CuCl2]-、[CuCl3]2-的緣故使電解液一段時(shí)間呈棕色,Cu2+形成[CuCl3]2-得電子,可能的途徑為:Cu2++3Cl-+e-=[CuCl3]2-,Cu2++2e-=Cu、Cu2++Cu+6Cl-=2[CuCl3]2-;
故答案為:Cu2++3Cl-+e-=[CuCl3]2-;Cu2++2e-=Cu、Cu2++Cu+6Cl-=2[CuCl3]2-;
(4)常溫下,若要加快反應(yīng)①的速率,工業(yè)上一般采取的措施是增大氧氣的壓強(qiáng)或把銅礦粉碎;若在反應(yīng)①中加入FeCl3溶液,反應(yīng)速率加快,其原因是FeCl3改變反應(yīng)歷程,起催化作用,說明鐵離子與CuS反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子,亞鐵離子被氧氣氧化為鐵離子,故FeCl3參與反應(yīng)①主反應(yīng)歷程離子方程式為(I)CuS+2Fe3+═Cu2++S↓+2Fe2+,(II)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;歷程I的活化能為EaI,歷程II的活化能為EaII,若EaI<EaII,則歷程Ⅱ主要決定反應(yīng)①主反應(yīng)的速率;
故答案為:增大氧氣的壓強(qiáng)或把銅礦粉碎;4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;Ⅱ.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備,涉及對(duì)工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對(duì)條件的控制選擇與理解、溶度積的計(jì)算等,理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 大力實(shí)施礦物燃料“脫硫、脫硝”技術(shù),可減少酸雨的發(fā)生 | |
B. | SiO2具有很好的導(dǎo)電性,可用于制取光導(dǎo)纖維 | |
C. | 節(jié)日燃放的煙花,是堿金屬、鍶、鉑、鐵等金屬化合物焰色反應(yīng)所呈現(xiàn)的色彩 | |
D. | CO、NO、NO2都是大氣污染氣體,在空氣中都能穩(wěn)定存在 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 元素Y分別與W、X、Z形成的化合物中一定含有離子鍵 | |
B. | 離子半徑:X<Y<Z | |
C. | 由元素W、X組成的化合物中一定只含極性鍵 | |
D. | s為強(qiáng)酸,r為弱堿 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 原子半徑:Y>Z | |
B. | 單質(zhì)熔點(diǎn):W>X | |
C. | X、Y的氧化物均能與Z的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng) | |
D. | X、W的最簡(jiǎn)單氫化物的水溶液均顯酸性 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 水果存貯庫常放置浸泡高錳酸鉀溶液的硅藻土,可以延長(zhǎng)水果保存期 | |
B. | 甲醛可使蛋白質(zhì)發(fā)生變性,所以福爾馬林可用于殺菌消毒 | |
C. | 用加入足量氫氧化鈉溶液共熱的方法可以區(qū)分地溝油與礦物油 | |
D. | 切開的蘋果空氣中變黃與漂白過的紙張久置變黃原理相似 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 用鉑絲蘸取少量無色溶液進(jìn)行焰色反應(yīng) | 火焰呈黃色 | 該溶液是鈉鹽溶液 |
B | 向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸,再滴加幾滴KSCN溶液 | 溶液變紅色 | 稀硫酸能氧化Fe(NO3)2 |
C | 向AgCl懸濁液加入NaI溶液 | 出現(xiàn)黃色沉淀 | Ksp(AgCl)<Ksp(AgI) |
D | 向KI溶液中加入新制氯水和CCl4,C充分振蕩、靜置 | 液體分層,下層紫紅色 | Cl2的氧化性強(qiáng)于I2 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 合成纖維、光導(dǎo)纖維都是有機(jī)高分子材料 | |
B. | 生活垃圾常采用露天焚燒或深埋的方法處理 | |
C. | 工業(yè)廢水經(jīng)嚴(yán)格處理后可用于城市道路的保潔 | |
D. | 工業(yè)上常用NaOH溶液在玻璃器皿上蝕刻標(biāo)記 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 圖中所示物質(zhì)中,X為H2,Y為N2 | |
B. | Y參與的電極反應(yīng)為H2+2e-═2H+ | |
C. | 當(dāng)有3gH+通過質(zhì)子交換膜時(shí),Z的體積為22.4L | |
D. | 反應(yīng)過程中左邊區(qū)域溶液PH逐漸升高 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取CO2:2H++CO32-═CO2↑+H2O | |
B. | 硫酸銅溶液與氫氧化鋇溶液反應(yīng):Ba2++SO42-═BaSO4↓ | |
C. | 鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑ | |
D. | 氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O═H++Cl-+HClO |
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