硫酸铜在化工和农业方面有很广泛的用处.某化学兴趣小组查阅资料.用两种不同的原料制取硫酸铜.方式一:一种含铜的矿石.含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O(含有SiO2.FeCO3.Fe2O3.Al2O3等杂质).以这种矿石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图:请回答下列问题:⑴完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O发生反应的化学方程� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

（15分）硫酸铜在化工和农业方面有很广泛的用处，某化学兴趣小组查阅资料，用两种不同的原料制取硫酸铜。
方式一：一种含铜的矿石（硅孔雀石矿粉），含铜形态为CuCO₃·Cu(OH)₂和CuSiO₃·2H₂O（含有SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质）。以这种矿石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图：

请回答下列问题：
⑴完成步骤①中稀硫酸与CuSiO₃·2H₂O发生反应的化学方程式
CuSiO₃·2H₂O+H₂SO₄=CuSO₄ +________+H₂O；
⑵步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________
A.CuOB. MgO C. FeCO₃D NH₃·H₂O
⑶有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氢氧化物	Al(OH)₃	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂	Cu(OH)₂
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

由上表可知：当溶液pH=4时，不能完全除去的离子是________。
⑷滤液B通过蒸发浓缩（设体积浓缩为原来的一半）、冷却结晶可以得到CuSO₄·5H₂O晶体。某同学认为上述操作会伴有硫酸铝晶体的析出。请你结合相关数据对该同学的观点予以评价（已知常温下，Al₂(SO₄)₃饱和溶液中C(Al³⁺)=2.25mol·L^-1，K_sp[Al(OH)₃]=3.2×10^-34) ________（填“正确”或“错误”）。
方式二：以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ.将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS₂，含有少量CaO、MgO、Al₂O₃）粉碎
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验，将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：
2RH（有机相）+ Cu²⁺（水相）

R₂Cu（有机相）+ 2H^＋（水相）
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu²⁺得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（5）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS₂ + 4H^＋ = Cu²⁺+ Fe²⁺ + 2H₂S 2Fe³⁺ + H₂S = 2Fe²⁺ + S↓+ 2H^＋
电解过程中，阳极区Fe³⁺的浓度基本保持不变，原因是____________________（用电极反应式表示）。
（6）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu²⁺得以再生的原理是_____________ 。
（7）步骤Ⅳ，若电解0.1mol CuSO₄溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ____ 。

（15分）（1）H₄SiO₄（2分）
（2）A （2分）
（3）Al³⁺（2分）
（4）错误（3分）
（5）Fe²⁺- e^－=Fe³⁺（2分）
（6）增大H⁺浓度，使平衡2RH(有机相) + Cu²⁺(水相)

R₂Cu(有机相)+ 2H^＋(水相)逆向移动，Cu²⁺进入水相得以再生（2分）
（7） c(H⁺)>c(SO₄^2-)>c(Cu²⁺)>c(OH^-)（2分）

试题分析：（1）根据质量守恒定律，空白处的物质是H₄SiO₄；
（2）步骤②调节溶液pH的目的是除去铁离子等杂质，所以调节pH不能引入新的杂质，所以答案选A；（3）pH=4时铁离子完全沉淀，但Al³⁺完全沉淀的pH=5.2，所以当溶液pH=4时，不能完全除去的离子是 Al³⁺；
（4））PH=4时，溶液中的氢氧根离子的浓度为：1×10^-10mol/L，此时氢氧化铝已沉淀，则溶液中铝离子浓为：3.2×10^-34/(1×10^-10)³=3.2×10^-4mol/L，浓缩后c（Al³⁺）=6.4×10^-4mol/L＜＜2.25mol/L，所以不会有硫酸铝晶体析出，所以该同学的观点错误；
（5）阳极发生氧化反应，黄铜矿粉与硫酸及硫酸铁反应生成的亚铁离子被氧化生成铁离子，导致阳极区的铁离子的浓度基本不变，电极反应式为Fe²⁺- e^－=Fe³⁺；
（6）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，使水相中的氢离子浓度增大，平衡逆向移动，Cu²⁺进入水相得以再生；
（7）电解0.1mol CuSO₄溶液，生成铜3.2 g，转移电子0.1mol，阳极氢氧根离子放电，生成0.025mol氧气的同时，使溶液中的氢离子增加0.1mol，则溶液中仍存在0.05mol Cu²⁺，SO₄^2-的物质的量不变，仍是0.1mol，所以此时溶液中离子浓度的大小关系为c(H⁺)>c(SO₄^2-)>c(Cu²⁺)>c(OH^-)。

练习册系列答案

中考夺标全国各省市中考试题分类系列答案

星空小学假期作业寒假乐园新疆青少年出版社系列答案

快乐假期寒假作业延边教育出版社系列答案

易考教育书系中考导航中考试卷汇编系列答案

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！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

向Fe₂O₃和铁粉组成的混合物中，加入量的稀H₂SO₄，各物质恰好完全反应，测得溶液中不含Fe³⁺，且Fe²⁺与H₂的物质的量之比为4：1，那么在反应中，Fe₂O₃、Fe、H₂SO₄的物质的量之比为（　　）

A．1：1：1

B．1：2：4

C．1：2：3

D．2：3：5

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

（16分）某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物，进行了下列实验：用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒高温下不与水和铁反应）．

（1）如何检查该装置的气密性：
（2）写出铁与水蒸气反应的化学方程式
（3）验证固体产物中铁元素的价态
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；1mol/L CuSO₄、3mol/L H₂SO₄、3mol/L HNO₃、30%H₂O₂、0.01mol/L KMnO₄、20%KSCN、蒸馏水。
在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

	实验步骤	预期现象与结论
步骤1	取反应后干燥的固体ag于试管中，加入足量的1mol/L CuSO₄溶液，充分振荡，经固液分离、洗涤后，再向固体中滴加足量的，振荡溶解，过滤后将滤液配成250mL溶液，待用。
步骤2	取少量步骤1中滤液于试管中，
步骤3	取少量步骤1中滤液于试管中，

步骤1中加入足量1mol/L CuSO₄溶液的作用是。
（4）固体产物中铁元素的质量分数的测定可采用下图的流程

其中步骤①是向溶液中加入锌粉至黄色刚好消失；步骤②用0.010 mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液平均为v mL。（已知5Fe²^＋＋MnO₄^－＋8H^＋==5Fe³^＋＋Mn²^＋＋4H₂O）
其中加入锌粉的目的是____ ____。
实验测得ag样品中固体产物铁元素的质量分数为____　　　 __ _(只列计算表达式)。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

甲、乙、丙、丁为中学常见物质，其中甲、乙为单质，丙为氧化物，它们之间存在如图所示的转化关系。

下列说法正确的是

A．若甲、乙均为金属单质，则丁所属的物质类别一定是碱性氧化物

B．若甲为金属单质，乙为非金属单质，则甲只能是Mg

C．若甲、乙元素是同主族元素，根据元素周期表推测，此时乙单质可能是Si

D．若甲、乙元素是同周期元素，则该反应的化学方程式一定为:2F₂ + 2H₂O＝4HF + O₂

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备多种物质。有关下列制备方法错误的是

A．制备碱式硫酸铁利用了过氧化氢的氧化性

B．为防止NH₄HCO₃分解，生产FeCO₃需在较低温度下进行

C．可用KSCN溶液检验(NH₄)₂Fe(SO₄)₂是否被氧化

D．制备(NH₄)₂Fe(SO₄)₂利用了它的溶解度比FeSO₄的溶解度大这一性质

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：不详 题型：问答题

.（本题16分）为验证氧化性：Cl₂>Fe³⁺>SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已检验）。

实验步骤：
1.在甲装置中，打开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC1₂溶液变黄时，停止加热。
3.打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
4.在乙装置中，打开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后停止。
5.更新丙中试管，打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
回答下列问题：
（1）甲中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
（2）用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，原因是__________________。
（3）实验中，证明氧化性Fe³⁺＞SO₂的离子方程式为_____________________________。
（4）有I、II、III三组同学分别完成了上述实验，实验结果如下：

上述实验结果一定能够证明氧化性:Cl₂>Fe³⁺>SO₂的是___________（用“I”、“II”、“III”代号回答）。
（5）若要用以上甲和丙装置证明氧化性为：Cl₂> Fe³⁺> I₂的结论，则步骤为：
①往丙的漏斗中加入两种试剂_________、_________和一种溶剂__________。
②将甲装置中产生的Cl₂慢慢通入丙中，观察丙的漏斗中溶液颜色变化。
③如果观察到丙中溶液_______________________________________则结论正确。
④停止通入Cl₂。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

有4.8 g CuO、Fe₂O₃混合物跟足量CO充分反应后固体减少1.28 g，反应后全部气体用0.6 mol·L^－¹ Ba(OH)₂溶液100 mL吸收。下列有关叙述中正确的是

A．原混合物中CuO与Fe₂O₃物质的量的比为1∶2

B．原混合物中CuO与Fe₂O₃的质量比为2∶1

C．吸收CO₂后溶液中一定有Ba(HCO₃)₂

D．反应中生成的CO₂体积为1.792 L

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：不详 题型：问答题

工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁[Fe（OH）SO₄]的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Al（OH）3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列问题：
（1）加入过量废铁屑的目的是                        ；加入少量NaHCO₃的目的是调节pH，使溶液中的
（填“Fe³⁺”“Fe²⁺”或“Al³⁺”）沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是          。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO₂的用量，O₂与NaNO₂在反应中均作             ，若参与反应的O₂有11.2L（标准状况），则相当（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe（OH）²⁺离子，可部分水解生成
Fe₂（OH）₄²⁺聚合离子．该水解反应的离子方程式为             。
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁．根据我国质量标准，产品中不得含有Fe²⁺及NO₃^-，为检验所得产品中是否含有Fe²⁺，应使用的试剂为           。（填字母）。
A．氯水　　B．KSCN溶液　　C．NaOH溶液　　D．酸性KMnO4溶液

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

用黄色的FeCl₃溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是 (　　)。

选项	实验	现象	解释或结论
A	加入FeCl₃固体	溶液变成红褐色	FeCl₃的水解程度变大
B	加入等体积水	溶液颜色变浅	c(Fe³^＋)变小
C	加入足量Fe粉	溶液颜色变成浅绿色	2Fe³^＋＋Fe=3Fe²^＋
D	将FeCl₃溶液微热	溶液变成红褐色	水解反应ΔH>0

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学