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辉铜矿主要成分是Cu2S,软锰矿主要成分是MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质.工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下:

已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH34]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol?L-1计算):
开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe 3+1.13.2
Mn 2+8.39.8
Cu 2+4.46.4
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有______(任写一点).
(2)酸浸时,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等.写出该反应的化学方程式:______.
(3)调节浸出液pH的范围为______,其目的是______.
(4)本工艺中可循环使用的物质是______(写化学式).
(5)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成______的结果.
(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4?H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有______(任写一种).

解:(1)酸浸时,通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌都可以提高浸取率,故答案为:粉碎矿石(或适当升高温度或搅拌);
(2)根据化合价升降,MnO2→MnSO4化合价降低2价,
把Cu2S 当成整体,化合价升高:1×2+2=4,
所以二氧化锰化学计量数是2,氯化亚铜的计量数是1,观察法配平其它物质,
反应的化学方程式是:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O,
故答案为:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O;
(3)要除去滤液中的Fe3+离子,PH=3.2,Fe3+离子完全沉淀,PH=4.4,铜离子开始沉淀,故pH范围是3.2≤pH<4.4,
故答案为:3.2≤PH<4.4;使Fe3+离子转化为氢氧化铁沉淀除去;
(4)工艺流程中,加入了氨水,最后又得到了氨气,NH3 可循环使用,故答案为:NH3
(5)若加热的温度较低或过高,都会造成碱式碳酸铜减少,故答案为:碱式碳酸铜减少;
(6)质量分数大于100%,说明了硫酸锰晶体中可能混有不分解的硫酸盐杂质或部分硫酸锰晶体失去结晶水,故答案为:混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水.
分析:(1)矿石颗粒大小影响反应速率,温度升高反应加快,搅拌也可以提高浸取率;
(2)反应物是二氧化锰、硫化铜和硫酸,生成物是S、硫酸铜、硫酸锰,根据化合价升降相等配平;
(3)调节PH目的是除去Fe3+离子,根据阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围,选择PH范围;
(4)根据工艺流程可以看出,可循环使用的物质是氨气;
(5)温度低,氨气蒸发不了,温度高容易产生高压;
(6)晶体失去结晶水,测定硫酸锰晶体的质量分数会大于100%.
点评:本题考查了硫酸锰和碱式碳酸铜的制取,涉及的知识点比较多,可以根据信息及所学知识,合理分析得出正确结论,本题难度中等.
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科目:高中化学 来源: 题型:

赤铜矿的主要成分是Cu2O,辉铜矿的主要成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应:Cu2S+2Cu2O═6Cu+SO2↑,关于该反应的说法中,正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

辉铜矿主要成分是Cu2S,软锰矿主要成分是MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质.工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下:

已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH34]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol?L-1计算):
开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe 3+ 1.1 3.2
Mn 2+ 8.3 9.8
Cu 2+ 4.4 6.4
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有
粉碎矿石(或适当升高温度或搅拌)
粉碎矿石(或适当升高温度或搅拌)
(任写一点).
(2)酸浸时,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等.写出该反应的化学方程式:
2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O
2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O

(3)调节浸出液pH的范围为
3.2≤PH<4.4;
3.2≤PH<4.4;
,其目的是
使Fe3+离子转化为氢氧化铁沉淀除去
使Fe3+离子转化为氢氧化铁沉淀除去

(4)本工艺中可循环使用的物质是
NH3
NH3
(写化学式).
(5)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成
碱式碳酸铜减少
碱式碳酸铜减少
的结果.
(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4?H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有
混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水
混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水
(任写一种).

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科目:高中化学 来源:山东省兖州市2010-2011学年高一上学期期末考试化学试题 题型:013

全世界每年铜的产量为8×106t,工业上由辉铜矿(主要成分是Cu2S,其中铜元素为+1价)生产铜的主要反应为:Cu2S+O22Cu+SO2下列说法正确的是

[  ]

A.

该反应中Cu2S只是还原剂

B.

每生产1 mol Cu需转移2 mol电子

C.

该反应中Cu2S既是氧化剂又是还原剂

D.

若用该反应生产铜,全世界每年产生的SO2的体积(标准状况)约为1.4×106 L

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科目:高中化学 来源: 题型:

赤铜矿的主要成分是Cu2O,辉铜矿主要成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:Cu2S+2Cu2O 6Cu+SO2↑下列关于该反应的说法正确的是

A.Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂  

B.Cu既是氧化产物,又是还原产物

C.该反应中氧化剂只有Cu2O

D.每生成19.2g Cu,反应中转移0.6mol电子

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