练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    20．某工业矿渣中主要含有Cu2O，还有少部分 Al2O3、Fe2O3、SiO2，从该矿渣中提取铜的操作流程如下：（已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O）

    （1）固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O．
    该反应物的一种重要用途为制作光导纤维（或压电材料、光学仪器）．
    （2）滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+，理由是Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后，全部转化为Fe2+．涉及的离子方程式为（不必书写Cu2O与盐酸的反应）Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+．检验滤液A中Fe2+的试剂为硫氰化钾溶液和新制氯水．
    （3）若将滤液C中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最佳试剂为D（填序号）．
    A．氢氧化钠溶液     B．硫酸溶液     C．氨水     D．二氧化碳．

    分析 工业矿渣中主要含有Cu2O，还有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2，加入足量的稀盐酸，Cu2O与盐酸反应生成Cu、CuCl2和水，Al2O3与盐酸反应生成AlCl3和水，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和水，SiO2难溶于水，且不与水反应，生成的2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，所以滤液A为CuCl2、AlCl3和FeCl2的混合物，得到的固体混合物B中有Cu和SiO2，固体混合物B与足量NaOH溶液混合，SiO2和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和水，Cu与NaOH溶液不反应，得到粗铜，滤液A与足量NaOH溶液反应，CuCl2与NaOH反应生成Cu（OH）2 和水，FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe（OH）2 白色沉淀，该沉淀在空气中与氧气反应生成Fe（OH）3，AlCl3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2和水，滤液C为NaAlO2溶液，经过一系列反应得到金属Al，固体混合物D为Cu（OH）2和Fe（OH）3，在空气中灼烧，Cu（OH）2和Fe（OH）3受热分解生成Fe2O3和CuO，所以固体混合物F为Fe2O3和Cu的混合物，该混合物与Al发生铝热反应，生成Fe和Cu，固体混合物G为Fe和Cu，与盐酸混合，Fe与盐酸反应生成FeCl2和氢气，Cu与盐酸不反应，过滤成为粗铜，以此解答该题．

    解答 解：工业矿渣中主要含有Cu2O，还有少部分Al2O3、Fe2O3、SiO2，加入足量的稀盐酸，Cu2O与盐酸反应生成Cu、CuCl2和水，Al2O3与盐酸反应生成AlCl3和水，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和水，SiO2难溶于水，且不与水反应，生成的2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，所以滤液A为CuCl2、AlCl3和FeCl2的混合物，得到的固体混合物B中有Cu和SiO2，固体混合物B与足量NaOH溶液混合，SiO2和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和水，Cu与NaOH溶液不反应，得到粗铜，滤液A与足量NaOH溶液反应，CuCl2与NaOH反应生成Cu（OH）2 和水，FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe（OH）2 白色沉淀，该沉淀在空气中与氧气反应生成Fe（OH）3，AlCl3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2和水，滤液C为NaAlO2溶液，经过一系列反应得到金属Al，固体混合物D为Cu（OH）2和Fe（OH）3，在空气中灼烧，Cu（OH）2和Fe（OH）3受热分解生成Fe2O3和CuO，所以固体混合物F为Fe2O3和Cu的混合物，该混合物与Al发生铝热反应，生成Fe和Cu，固体混合物G为Fe和Cu，与盐酸混合，Fe与盐酸反应生成FeCl2和氢气，Cu与盐酸不反应，过滤成为粗铜，
    （1）固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，SiO2 的重要用途为作光导纤维或压电材料或光学仪器等，
    故答案为：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；制作光导纤维（或压电材料、光学仪器）；
    （2）滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+，理由是Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后，全部转化为Fe2+，涉及的离子方程式为Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O； Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；检验滤液A中Fe2+的方法是取少量溶液于试管中，加入硫氰化钾溶液，无现象，在加热新制氯水，溶液变成血红色，则滤液中含有Fe2+，所以试剂为硫氰化钾溶液和新制氯水，
    故答案为：Fe2O3与盐酸反应后生成的Fe3+与过量铜单质反应后，全部转化为Fe2+；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O； Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；硫氰化钾溶液和新制氯水；
    （3）氢氧化铝溶于强酸和强碱，所以将可溶性铝盐中的铝元素以沉淀形式析出，需加入弱酸，选D，
    故答案为：D．

    点评 本题考查物质分离和提纯及物质制备，为高频考点，侧重考查学生分析推断及知识综合应用能力，明确流程图中各物质成分及发生的反应、基本操作是解本题关键，熟练掌握常见离子、物质性质，知道铁离子、亚铁离子的检验方法，题目难度中等．

    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：填空题

    16．在0.5，mol/LK2CO3溶液中滴入酚酞试液变红．若在该溶液中再滴入过量的CaCl2溶液，所观察到的现象是产生白色沉淀，溶液由红色变为无色，其原因是（用离子方程式和简要文字说明）CO32-水解呈碱性使酚酞变红：CO32-+H2O?HCO3-+OH-．加入BaCl2后，CO32-转化为BaCO3沉淀，水解平衡左移，OH-浓度减小，溶液中只有NaCl和BaCl2，呈中性，溶液褪色．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．25℃时，下列电解质溶液的说法正确的是（　　）
    A．0.01mol/L的纯碱溶液：c（CO32-）=0.01mol/L
    B．在Na2S稀溶液中，c（H+）=c（OH-）+2c（H2S）+c（HS-）
    C．CaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸
    D．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列说法正确的是（　　）
    A．浓度均为0.1mol/L的①CH3COOH ②NH4Cl ③H2SO4三种溶液中，由水电离出的c（H+）：①＞③＞②
    B．常温下，pH=2与pH=3的CH3COOH溶液，前者的c（CH3COOH）是后者的10倍
    C．任意稀盐酸中c（H+）的精确计算式可以表示为c（H+）=c（Cl-）+Kw/c（OH-）
    D．同c（NH4+）的溶液：①NH4Al（SO4）2 ②NH4Cl ③NH3•H2O ④CH3COONH4溶液，物质的量浓度最大的是③

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．25℃时，取浓度为0.1000mol•L-1的氨水20.00mL，用0.1000mol•L-1盐酸滴定，过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
    A．25℃时Kb（NH3•H2O）≈10-5
    B．滴定过程中水的电离程度一直保持增大趋势
    C．为使终点现象更加明显可多加上几滴甲基橙
    D．滴定终点时c（NH4+）=c（Cl-）＞c（H+）=c（OH-）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．常温下，用一定浓度的氨水滴定一定体积未知浓度的土壤浸出溶液，溶液的pH变化与滴入氨水体积的关系如图所示，下列有关说法不正确的是（　　）
    A．该土壤是酸性土壤
    B．当溶液中c（H+）=c（OH-）时，消耗氨水的体积为9mL
    C．M、N点由水电离出的氢离子浓度一定相等
    D．将20mL此氨水与10mL同浓度的盐酸混合，充分反应后存在：C（NH4+）＞c（Cl-）＞c（NH3•H2O）＞c（OH-）＞c（H+）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．含硫的物质与人们的生活密切相关．以下是硫及其化合物转化的一部分：

    （1）通常状况下，硫单质的颜色是黄色．
    （2）上述转化①②③中，不是氧化还原反应的是③（填序号）．
    （3）反应②的化学方程式是2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3．
    （4）二氧化硫是形成酸雨的“元凶”之一，由二氧化硫形成的酸雨的最终成分主要是H2SO4．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．下列物质中互为同系物的是（6）；互为同分异构体的是（5）；互为同位素的是（1）；互为同素异形体的是（3）；属于同一物质的是（4）．
    （1）18O和16O               （2）盐酸与氯化氢                 （3）氧气与臭氧

    （4）
    （5）与
    （6）C（CH3）4与（CH3）2CHCH2CH2CH3．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    10．下列设计的实验方案不能达到实验目的是（　　）
    A．探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一试管中加入2mL 10%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象
    B．提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水
    C．检验溶液中是否含有Fe3+：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象
    D．制备Al（OH）3悬浊液：向1mol•L-1AlCl3溶液中加过量的6mol•L-1NaOH溶液

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案