练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    9．粗铜精炼后的阳极泥中含有Cu、Au（金）和PbSO4等杂质，湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如图所示：

    （1）电解精炼含铜、金、铅的粗铜时，电解液应该用CuSO4溶液作电解液，电解时阳极的电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4和Cu-2e-═Cu2+．
    （2）焙烧阳极泥时，为了提高焙烧效率，采取的合理措施是将阳极泥粉碎，逆流焙烧等，焙烧后的阳极泥中除含金、PbSO4外，还有CuO（填化学式）．
    （3）完成操作Ⅰ的主要步骤：蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，干燥．
    （4）写出用SO2还原AuCl4-的离子反应方程式：2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+3SO42-+8Cl-+12H+．
    （5）为了减少废液排放、充分利用有用资源，工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作，请指出流程图中另一处类似的做法：用滤液2溶解碱浸渣．
    （6）用离子方程式表示加入碳酸钠溶液的作用：PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）[已知298K时，Ksp（PbCO3）=1.46×10-13，Ksp（PbSO4）=1.82×10-8]．

    分析 粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Au（金）和PbSO4等杂质，焙烧后金属铜成为氧化铜，酸浸可以得到硫酸铜溶液，硫酸铜溶液经过蒸发浓缩，降温结晶，过滤、洗涤，干燥获得硫酸铜晶体；Au（金）和PbSO4等杂质经碳酸钠浸洗、浓硝酸氧化后，过滤得到硝酸铅溶液，滤液加硫酸生成硫酸铅沉淀，再过滤得到硫酸铅；脱铅滤渣主要是金，加王水溶金，得到含有AuCl4-的溶液，AuCl4-可以被SO2还原得到Au．
    （1）电解精炼粗铜时一般用硫酸铜溶液作电解质溶液，粗铜中的铜和铅会发生失电子的氧化反应，据此回答；
    （2）阳极泥的成分为Cu、Au（金）和PbSO4 等，在焙烧过程中铜被氧化为了CuO，根据阳极泥充分的粉碎，增大接触面积可以提高焙烧效率来回答；
    （3）操作I的步骤是从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体，操作II是从酸浸渣（PbSO4）中得到碱浸渣（PbCO3），据此回答；
    （4）SO2还原AuCl4-反应得到氧化产物是SO42-，还原产物是Au，配平书写方程式；
    （5）将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作，有利于充分利用，据此回答；
    （6）碳酸铅比硫酸铅更加难溶，往硫酸铅中加入碳酸钠，发生的是沉淀溶解转化的反应．

    解答 解：粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Au（金）和PbSO4等杂质，焙烧后金属铜成为氧化铜，酸浸可以得到硫酸铜溶液，硫酸铜溶液经过蒸发浓缩，降温结晶，过滤、洗涤，干燥获得硫酸铜晶体；Au（金）和PbSO4等杂质经碳酸钠浸洗、浓硝酸氧化后，过滤得到硝酸铅溶液，滤液加硫酸生成硫酸铅沉淀，再过滤得到硫酸铅；脱铅滤渣主要是金，加王水溶金，得到含有AuCl4-的溶液，AuCl4-可以被SO2还原得到Au．
    （1）电解精炼粗铜时一般用硫酸铜溶液作电解质溶液；电解精炼的粗铜作阳极会发生氧化反应，其中单质铜和活泼性比Cu强的金属都会发生溶解，因此粗铜中的铜和铅会发生失电子的氧化反应，电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，
    故答案为：CuSO4；Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
    （2）由题干可知，用于焙烧的阳极泥的成分为Cu、Au（金）和PbSO4 等，所以在焙烧过程中铜被氧化为了CuO，而Au（金）和PbSO4 均较稳定，要使焙烧效率提高，合理措施是把得到的阳极泥充分的粉碎，增大接触面积，或把反应后的气体在次逆流焙烧，这样可以升高温度且减少能耗，
    故答案为：将阳极泥粉碎，逆流焙烧等； CuO；
    （3）操作I的步骤是从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体，因此该步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤，操作II是从酸浸渣（PbSO4）中得到碱浸渣（PbCO3），因此该操作是过滤操作．
    故答案为：蒸发浓缩，降温结晶；
    （4）SO2还原AuCl4-中还原剂和氧化剂都比较明确，因此很容易推测出氧化产物是SO42-，还原产物是Au，根据氧化还原反应得失电子守恒先缺项配平，然后根据电荷守恒再配平，因此得到的反应方程式为：2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+3SO42-+8Cl-+12H+；
    故答案为：2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+3SO42-+8Cl-+12H+；
    （5）滤液1是在结晶硫酸铜时剩下的滤液，还含有少量的未析出的硫酸铜，因此并入前面的硫酸铜溶液进行循环，有利于充分利用，因此类似此处的做法，应该是流程中得到的另一滤液2，此滤液2是在硝酸铅溶液中加入硫酸生成硫酸铅沉淀并过滤走硫酸铅后剩下的溶液，此溶液中H+没有发生反应，因此还有大量的硝酸溶液，所以可以把此滤液当成硝酸加入前面的碱浸渣中溶解碱浸渣；
    故答案为：用滤液2溶解碱浸渣；
    （6）通过比较两种沉淀的溶度积，可以看出碳酸铅比硫酸铅更加难溶，因此往硫酸铅中加入碳酸钠，发生的是沉淀溶解转化的反应，离子方程式要注意标明状态，方程式为：PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）．
    故答案为：PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）．

    点评 本题主要考查了物质的分离、离子的检验、电解原理的应用、沉淀的转化等知识，为高考常见题型，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，题目较高的考查能力，注意把握实验的原理以及实验基本操作方法，题目难度较大．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列所述的两者是同种物质的是（　　）
    A．HCl和盐酸B．干冰和CO2C．正丁烷和异丁烷D．白磷和红磷

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．下列各组化合物中，所含化学键类型完全相同的是（　　）
    A．CaCl2和Na2O2B．NaOH和CCl4C．CO2和MgCl2D．NaOH和NaClO

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
    A．常温下，4.4gCO2和N2O混合物中所含有的原子数为0.3NA
    B．标准状况下2.24L己烷分子中含有1.9NA对共用电子
    C．0.1molFe与0.1mol氯气反应时失去的电子数为0.3NA
    D．电解精炼铜时，阳极质量每减少32g，电路中就转移NA个电子

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    4．下列各组物质中互为同分异构体的是（　　）
    A．葡萄糖和蔗糖B．蔗糖和麦芽糖
    C．甲酸甲酯（HCOOCH3）和乙酸（CH3COOH）D．淀粉和纤维素

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．分子式为C3H4O2，能与NaOH溶液反应但不能发生加成反应的有机物（不含立体异构）有（　　）
    A．1种B．2种C．3种D．4种

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．硫的化合物在生产、生活中应用广泛．
    Ⅰ．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2．

    （1）通入足量SO2后，装置B中的现象是溶液蓝色褪去，装置C的作用是吸收尾气中的二氧化硫，防止污染空气．
    （2）该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生的是氧化还原反应．
    ①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+．
    ②请设计实验方案验证有Fe2+生成：取A中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．
    Ⅱ．一些食品添加剂、抗氧化剂中含有焦亚硫酸钠（Na2S2O5），大量的焦亚硫酸钠会损伤细胞，具有生物毒性．
    （3）铬是环境中的一种主要污染物，可以用焦亚硫酸钠处理含铬酸性废水（含有CrO42-），利用氧化还原反应，将六价格还原为三价铬，S2O52-被氧化为SO42-，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3．
    （4）已知：Na2S2O5溶于水会生成NaHSO3，检验Na2S2O5晶体在空气中被氧化的实验方法是取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．已知短周期元素的离子，aA2+、bB+、cC2-、dD-具有相同的电子层结构，则（　　）
    A．原子半径：A＞B＞C＞DB．原子序数：d＞c＞b＞a
    C．离子半径：C2-＞D-＞B+＞A2+D．单质的还原性：A＞B＞D＞C

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    19．设NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的是（　　）
    A．同温同压下，相同体积的氟气和氩气所含的原子数相等
    B．标准状况下，1.12 L NO与1.12 L O2的混合物中含有的原子数为0.2NA
    C．常温下，1L 0.1 mol•L-1 CuSO4溶液中含有的Cu2+数目为0.1NA
    D．25℃时，1L pH=13的Ba（OH）2溶液中含有的OH-数目为0.1NA

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案