工业上利用某工厂的废渣(主要含CuO70%、MgFe2O420%,还含有少量FeO、NiO等氧化物)制取精铜和颜料铁红。流程如图所示。
回答下列问题:
(1)净化Ⅰ操作分为两步:
第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;
第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下用H2O2氧化Fe2+反应的离子方程式: 。
②25 ℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=___________mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。
③净化Ⅰ中第二步可选用CuO实现转化,用化学平衡移动原理说明其原因:
。
(2)用净化II所得的金属为电极进行电解得精铜,请写出阴极所发生的电极反应式:______________________________。
(3)为准确测定酸浸液中Fe2+的物质的量浓度以确定H2O2的用量,测定步骤如下:
①取出25.00mL酸浸液,配制成250.0mL溶液。
②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,将0.2000mol/LKMnO4溶液装入
(填仪器名称),进行滴定,记录数据,重复滴定3次,平均消耗KMnO4溶液V mL。(反应离子方程式:5Fe2++MnO+10H+=5Fe3++Mn2++5H2O)
③计算酸浸液中Fe2+的物质的量浓度= mol/L (只列出算式,不做运算)。
(1) ① H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O(3分)
②4.0×10-5 (3分, 不考虑有效数字)
③Fe3+在溶液中存在水解平衡(1分),CuO结合Fe3+水解产生的H+,使溶液中H+浓度降低(1分),促进Fe3+的水解平衡向生成Fe(OH)3方向移动(1分),Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。(合理即给分)
(2)Cu2+ +2e-= Cu (2分)
(3)②酸式滴定管 (2分)
③ 或0.4000 V (2分,单位、有效数字有错误合扣1分,代入数值不带单位不扣分,化简也给分。)
【解析】
试题分析:双氧水具有氧化性,因此可以把二价的铁氧化成为三价的铁即
H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。又溶解度常数可得出铁离子的浓度乘以氢氧根离子浓度的三次方等于4.0×10-38而氢氧根离子浓度由离子积常数求得出为10-11,所以铁离子的浓度为4.0×10-5。净化Ⅰ中第二步可选用CuO实现转化主要是由于e3+在溶液中存在水解平衡,CuO结合Fe3+水解产生的H+,使溶液中H+浓度降低,促进Fe3+的水解平衡向生成Fe(OH)3方向移动,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。在精炼铜时,阴极是纯铜,阳极是粗铜,电解质溶液一般选择硫酸铜,因此阴极的电极反应式为Cu2+ +2e-= Cu。高锰酸钾显酸性,因此用酸式滴定管来测量。再由题目提供的反应方程式,可知亚铁离子与锰酸根离子的比例关系是5;1的关系,然后列方程就可以求得出Fe2+的物质的量浓度为0.4000 V
考点:考查溶解平衡以及精炼铜的相关知识点
科目:高中化学 来源:2013-2014广东省第一学期期终考试高一级化学科试卷甲卷(解析版) 题型:填空题
A气体极易溶于水,其相对分子质量为a,在0℃、1.01×105Pa时,测得其饱和溶液的物质的量浓度为b mol/L,该溶液的密度为c g/cm3,求:
(1)A饱和溶液中溶质的质量分数;
答:c%=
(2)0℃、1.01×105帕时,1体积水中可溶解多少体积的A气体?
答:V=
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科目:高中化学 来源:2013-2014广东省深圳市高三六校4月联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系的是:( )
选项 | 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ |
A | 动物油脂相对不容易被氧化 | 油脂工业通常要将液态油脂氢化 |
B | HNO3具有酸的通性 | 硝酸常用作金属铜加工前的酸洗 |
C | 明矾可以净水 | 浑浊的石灰水加入明矾会变澄清 |
D | Si是一种非金属单质 | 单质Si能与NaOH溶液反应 |
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科目:高中化学 来源:2013-2014广东省高考预测理综化学试卷二(解析版) 题型:填空题
(本题16分)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,由钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制备钼酸钠晶体的部分流程如下:
(1)焙烧的过程中采用的是“逆流焙烧”的措施,则该措施的优点是:①_______________
②____________________________
(2)写出焙烧时生成MoO3的化学方程式为:______________________________________
(3)写出“碱浸”反应的离子方程式:
(4)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是 。
(5)下图是碳钢在3种不同介质中的腐蚀速率实验结果:
①碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异,其原因可能是 ________________。
②空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4—Fe2O3保护膜。
密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀,除需加入钼酸盐外还需加入NaNO2。则NaNO2的作用是 _________________________________________。
③若缓释剂钼酸钠—月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L-1,则缓蚀效果最好时钼酸钠的物质的量浓度为
(6)锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi + nMoS2 Lix(MoS2)n。则电池放电时的正极反应式是:___________________________________。
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科目:高中化学 来源:2013-2014广东省江门市高二调研测试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
.某有机物的结构简式为CH3—CH2—CH=CH—CHO,下列关于该有机物的说法不正确的是
A.该有机物可与新制Cu(OH)2悬浊液反应
B.该有机物不能发生水解反应
C.该有机物的核磁共振氢谱图有5个波峰
D.该有机物不能使溴水褪色
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科目:高中化学 来源:2013-2014广东省梅州市高一下学期期中化学试卷(解析版) 题型:填空题
(14分)A、B、C、D 4种元素,A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等;B的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层少2个;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C.
(1)B元素的名称___ _____;B在周期表中的位置第 ______周期,第________族;
(2)A、B形成的化合物的电子式____ ____;
(3)C的元素符号________,C的最高价氧化物的化学式____ ____;
(4) D的最高价氧化物对应的水化物的化学式____ ____.
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科目:高中化学 来源:2013-2014广东省揭阳市高三4月第二次模拟理综化学试卷(解析版) 题型:简答题
(15分)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(2)利用实验1中数据计算,若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4)= 。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05 mol/L KMnO4溶液 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 |
| t |
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是 。
(4)工业上可用电解K2MnO4浓溶液的方法制取KMnO4,则电解时,阳极发生的电极反应为 ;总方程式为 。
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科目:高中化学 来源:2013-2014广东省惠州市高一下学期期末考试化学(理)试卷(解析版) 题型:选择题
乙烯和溴水的反应(CH2=CH2 + Br2→BrCH2 CH2Br)属于
A.取代反应 B.酯化反应 C.消去反应 D.加成反应
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