【題目】CuAlO2是重要化工品,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(摩爾鹽)是化學(xué)上常用的分析試劑。某小組以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,含少量SiO2)為原料制備這兩種化工品,流程如圖:

已知:①幾種氫氧化物的開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH,如表所示。

CuOH2

FeOH2

FeOH3

開(kāi)始沉淀/pH

4.7

7.6

2.7

完全沉淀/pH

6.7

9.6

3.7

4CuO+4Al(OH)34CuAlO2+6H2O+O2

回答下列問(wèn)題:

1CuAlO2中銅的化合價(jià)為__;濾渣1的主要成分是__(填化學(xué)式)。

2)反應(yīng)物中鐵元素被氧化的目的是__。

3)提高這兩種方案中酸浸反應(yīng)速率都需要加熱,但溫度都不宜過(guò)高,其原因是__

4)在混酸法中,CuFeS2溶于混酸生成Cu2+Fe3+,SO42-和一種無(wú)色氣體,該氣體遇空氣迅速變?yōu)榧t棕色。寫(xiě)出CuFeS2與混酸反應(yīng)的離子方程式__

5)評(píng)價(jià)上述流程,補(bǔ)充完整:

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

細(xì)菌法

__

化學(xué)反應(yīng)慢,需要時(shí)間長(zhǎng)

混酸法

節(jié)省時(shí)間

___

【答案】+1 SiO2 鐵元素沉淀時(shí),亞鐵離子難與銅離子分離,三價(jià)鐵離子易與銅離子分離 溫度過(guò)高,細(xì)菌會(huì)失去活性,硝酸揮發(fā)和分解加快 3CuFeS2+17NO3-+20H+=3Cu2++3Fe3++6SO42-+17NO+10H2O 環(huán)保,不產(chǎn)生污染性氣體 排放有毒NO氣體

【解析】

在混酸法中,CuFeS2溶于混酸生成Cu2+,Fe3+,SO42-和一氧化氮,細(xì)菌法是CuFeS2與硫酸氧氣反應(yīng)生成硫酸鐵,硫酸銅和水,銅鐵礦中的二氧化硅不與酸反應(yīng),稱(chēng)為濾渣1,濾液中加入氧化銅,使三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,由于氫氧化銅和氫氧化亞鐵沉淀時(shí)的pH比較接近,不易分離,濾液2中含有銅離子,加入硫酸鋁和氫氧化鈉后可以得到氫氧化銅和氫氧化鋁的混合物,將氫氧化銅加熱分解得到氧化銅,再與氫氧化鋁在加熱的條件下生成CuAlO2,制摩爾鹽是將氫氧化鐵加還原性酸生成硫酸亞鐵,再加硫酸銨即可以得到摩爾鹽。

(1)CuAlO2中鋁為+3價(jià),氧為-2價(jià),故銅為+1價(jià)。黃銅中的二氧化硅不溶于酸,濾渣1為二氧化硅。

(2)分析表格pH數(shù)據(jù)知,調(diào)節(jié)pH不能以Fe(OH)2形式分離Fe2+Cu2+,容易以Fe(OH)3形式分離Fe3+Cu2+;

(3)溫度高,細(xì)菌會(huì)變性,失去催化活性,硝酸隨溫度升高而揮發(fā)性增強(qiáng),分解速率加快,導(dǎo)致反應(yīng)物濃度急劇降低,反應(yīng)速率減慢;

(4)依題意,反應(yīng)物是CuFeS2,HNO3H2SO4,產(chǎn)物是Cu2+,Fe3+ NO,SO42-H2O;(5)評(píng)價(jià)方案要從節(jié)能,環(huán)保,省時(shí),成本等角度考慮,抓住關(guān)鍵點(diǎn)。顯然,細(xì)菌催化法環(huán)保,但耗時(shí)多;混酸法省時(shí),但產(chǎn)生NO,一氧化氮有毒;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備高純鐵。用惰性電極電解FeSO4溶液制備高純鐵的原理如圖所示:

下列說(shuō)法不正確的是( )

A.陰極主要發(fā)生反應(yīng):Fe2++2e-=Fe

B.向陽(yáng)極附近滴加 KSCN 溶液,溶液變紅

C.電解一段時(shí)間后,陰極附近pH減小

D.電解法制備高純鐵總反應(yīng):3Fe2+ Fe+2Fe3+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某班學(xué)生對(duì)BeCl2是離子化合物還是共價(jià)化合物進(jìn)行集體探究,從經(jīng)驗(yàn)看鈹是金屬元素,易失去電子,氯元素易得到電子,請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

1Be的電負(fù)性是1.5,Cl的電負(fù)性是3.0,則BeCl2應(yīng)為_________化合物。

2)工業(yè)上制取BeCl2方法是:將得到的BeCl2溶液在HCl氣流中蒸干灼燒,防止BeCl2水解,請(qǐng)寫(xiě)出BeCl2水解的化學(xué)方程式__________________。

3)經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,熔融的BeCl2不能導(dǎo)電,說(shuō)明它是_______化合物;BeCl2能溶于水,水溶液能導(dǎo)電,因它在溶液中能電離,寫(xiě)出它的電離方程式_________。

4)在周期表中,鈹元素和鋁元素恰好處于對(duì)角線(xiàn)位置,根據(jù)對(duì)角線(xiàn)法則,判斷BeCl2應(yīng)與_____(填MgCl2AlCl3)化學(xué)性質(zhì)更相似。

50.1mol氫氧化鈹恰好能和100m0.2mol/L的氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng),寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】周期表前四周期的元素a、b、cd、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè),c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,dc同族;e的最外層只有1個(gè)電子,但次外層有18個(gè)電子。

回答下列問(wèn)題:

1b、c、d中第一電離能最大的是____________(填元素符號(hào)),e的價(jià)層電子排布圖為_________。

2a和其他元素形成的二元共價(jià)化合物中,分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為_________;分子中既含有極性共價(jià)鍵、又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是__________(填化學(xué)式,寫(xiě)出兩種)。

3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的酸是_________(任寫(xiě)一種);酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是___________(填化學(xué)式)。

4ec形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示,則e離子的電荷為__________。

5)這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu);陽(yáng)離子呈軸向狹長(zhǎng)的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。該化合物中,陰離子為__________,陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有____________;該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是____________,判斷理由是___________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】a,b,c,d為四種由短周期元素構(gòu)成的中性粒子,它們都有14個(gè)電子,且除a外都是共價(jià)型分子;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)a是單核粒子,a單質(zhì)可用作半導(dǎo)體材料,a原子核外電子排布式為______________

(2)b是雙核化合物,常溫下為無(wú)色無(wú)味氣體。b的化學(xué)式為________。人一旦吸入b氣體后,就易引起中毒,是因?yàn)?/span>__________而中毒。

(3)c是雙核單質(zhì),寫(xiě)出其電子式____________。c分子中所含共價(jià)鍵的類(lèi)型為_______(極性鍵非極性鍵”)。c單質(zhì)常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,不易起反應(yīng),原因是________________________。

(4)d是四核化合物,其結(jié)構(gòu)式為______________;d分子內(nèi)所含共價(jià)鍵有________個(gè)σ鍵,________個(gè)π鍵;σ鍵與π鍵的強(qiáng)度大小關(guān)系為σ___π(“>”、“<”“=”),原因是:__________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NA是阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A.常溫常壓下,40gSO3含原子總數(shù)為2NA

B.1mol銅鋅合金與足量稀硝酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA

C.1L1molL-1CH3COONH4中性溶液含NH4+數(shù)目為NA

D.1mol分子中最多共平面的碳原子數(shù)為9NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】二茂鐵可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等。實(shí)驗(yàn)室制備二茂鐵裝置示意圖如右下圖(二茂鐵熔點(diǎn)是173℃,在100℃時(shí)開(kāi)始開(kāi)華;沸點(diǎn)是249℃)。實(shí)驗(yàn)步驟為:

①在三頸燒瓶中加入25g粉末狀的KOH,并從儀器a中加入60mL無(wú)水乙醚到燒瓶中,充分?jǐn)嚢瑁瑫r(shí)通氮?dú)饧s10min;

②再?gòu)膬x器a滴入5.5mL新蒸餾的環(huán)戊二烯(密度0.95g/cm3),攪拌;

③將6.5g無(wú)水FeCl2與(CH3)2SO(二甲亞砜,作溶劑)配成的溶液25mL裝入儀器a中,慢慢滴入儀器c中,45min滴完,繼續(xù)攪拌45min;

④再?gòu)膬x器a加入25mL無(wú)水乙醚攪拌;

⑤將c中的液體轉(zhuǎn)入儀器d,依次用鹽酸、水各洗滌兩次,分液得橙黃色溶液;

⑥蒸發(fā)橙黃色溶液,得二茂鐵粗產(chǎn)品。

回答下列問(wèn)題:

(1)儀器b的名稱(chēng)是______________,作用是________________________。

(2)步驟①中通入氮?dú)獾哪康氖?/span>__________________________________

(3)儀器c的適宜容積應(yīng)為_________:①100mL、②250mL、③500mL;儀器a使用前應(yīng)進(jìn)行的操作是_______________________________________

(4)KOH、FeCl2、C5H6反應(yīng)生成二茂鐵[Fe(C5H5)2]和KCl的化學(xué)方程式為_________________________;步驟⑦是二茂鐵粗產(chǎn)品的提純,該過(guò)程在右圖中進(jìn)行,其操作名稱(chēng)為 ____________________________

(5)為了確證得到的是二茂鐵,還需要進(jìn)行的一項(xiàng)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)是_________________________。

(6)最終得到純凈的二茂鐵3.7g,則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為 __________________(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A. 用圖1所示裝置制取并收集少量純凈的氨氣

B. 用圖2 所示裝置分離乙醇和乙酸乙酯的混合溶液

C. 用圖3所示裝置加熱分解NaHCO3固體

D. 用圖4 所示裝置比較KMnO4Cl2、Br2的氧化性強(qiáng)弱

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,將浸透了石蠟油的石棉放置在硬質(zhì)試管的底部,試管中加入碎瓷片,給碎瓷片加強(qiáng)熱,關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是(  )

A.石棉的作用是催化劑

B.碎瓷片的作用是防暴沸

C.若小試管中的液體是酸性高錳酸鉀,則其褪色的原因是石蠟油揮發(fā)

D.若小試管中的液體是溴水,一段時(shí)間后會(huì)觀(guān)察到其褪色并分層

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