练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一。其中炉渣的主要成分 是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3。各物质有如下转化关系,请回答：

    （1）写出能证明SO2具有氧化性且现象明显的化学方程式________________。

    （2）用NaOH溶液吸收SO2所得NaHSO3溶液pH＜7，则该溶液中存在离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。

    （3）写出Cu2S熔炼制取粗铜的化学方程式________________________

    （4）废电解液中常含有Pb2+、Zn2+，向废电解液中加入Na2S溶液，当有PbS和ZnS沉淀时，C(Zn2+): C(Pb2+)＝________。[已知：Ksp(PbS)＝3.4×10－28mol2·L－2、Ksp(ZnS)＝1.6×10－24mol2·L－2）]

    （5）写出证明溶液I中含有Fe2+的实验过程________________。

    （6）Na2FeO4能杀菌净水的原因是________________。

    （7）Na2FeO4和Zn可以组成碱性电池，其反应式为:3Zn+2FeO42-+8H2O＝3Zn(OH)2+2Fe(OH)+4OH-。请写出放电时正极电极反应式________________。

     

    【答案】

    （每空2分，共14分）（1）SO2+2H2S＝3S↓+2H2O （2）c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)

    （3）Cu2S+O22Cu+SO2   （4）×104  

    （5）取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明有Fe2+。

    （6）Na2FeO4是强氧化剂能杀菌。在水中变成Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能净水。（每个要点各占1分，共2分）   （7）2FeO42-+6e－+8H2O＝2Fe(OH)3+10OH－

    【解析】

    试题分析：（1）氧化剂在反应中得到电子，化合价降低。二氧化硫与硫化氢的水溶液发生反应生成单质硫沉淀，SO2体现了氧化性且现象明显，反应的化学方程式是SO2+2H2S＝3S↓+2H2O。

    （2）NaHSO3溶液中亚硫酸氢根离子无论电离还是水解都是较微弱的，NaHSO3溶液呈酸性，说明亚硫酸氢根离子的水解程度小于其电离程度，因此溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)。

    （3）工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜，在反应中铜元素化合价由＋1价降低到0价，得到1个电子。氧元素化合价由0价降低到－2价，得到2个电子。硫元素化合价由－2价升高到＋4价，失去6个电子。因此根据电子的得失守恒可知发生反应的氧化还原反应为Cu2S+O22Cu+SO2。

    （4）当有PbS和ZnS沉淀时，溶液中c(S2－)相同，则溶液中=＝＝＝×104。

    （5）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，据此可以检验亚铁离子。因此正确的操作是取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明有Fe2+。

    （6）Na2FeO4是可溶于水的强氧化剂，在水中有杀菌消毒的作用，其还原产物是Fe3+。铁离子水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮的固体颗粒，从而达到净水的目的。

    （7）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应。所以根据总反应式可知，FeO42-得到电子，做氧化剂，所以正极电极反应式为：FeO42-+3e－+4H2O＝Fe(OH)3+5OH－。

    考点：考查二氧化硫的化学性质；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化；氧化还原反应方程式的书写；亚铁离子的检验；高碳酸盐的性质与用途；电极反应式的书写等

     

    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：阅读理解

    黄铜矿CuFeS2可用于冶炼铜，冶炼过程中需要空气和硅石，硅石主要用于形成炉渣，其反应的总方程式为：
    2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2．
    请回答下列问题：
    （1）若CuFeS2中Cu的化合价为+2，则反应中被还原的元素是
    Cu、O
    Cu、O
    （填元素符号）．
    （2）黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，请完成以下验证炉渣中含有+2价的铁的探究过程中的有关问题：
    仅限选择的试剂有：
    稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、NaOH溶液、KMnO4溶液、KSCN溶液．
    ①应选用试剂为
    稀硫酸、KMnO4溶液
    稀硫酸、KMnO4溶液
    ．
    ②有关的实验现象为
    稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色
    稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色
    ．
    （3）最近我国发现，以黄铜矿为原料在沸腾炉中和空气反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶得到CuSO4?5H2O，生产成本降低了许多．实验结果如下表：
    沸腾炉温度/℃ 560 580 600 620 640 660
    生成物中含水溶性铜化合物的百分含量/% 90.12 91.24 93.50 92.38 89.96 84.23
    生成物中含酸溶性铜化合物的百分含量/% 92.00 93.60 97.08 97.82 98.16 98.19
    则①实际生产过程中的沸腾炉温度为 600～620℃，控制温度的方法是
    控制加入CuFeS2的速度（原因：CuFeS2与O2反应放热）
    控制加入CuFeS2的速度（原因：CuFeS2与O2反应放热）
    ．
    ②温度高于600℃生成物中水溶性铜化合物百分含量下降的原因是
    生成的CuSO4发生了分解生成酸溶性铜化合物
    生成的CuSO4发生了分解生成酸溶性铜化合物
    ．
    （4）另据报道，有一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌，在酸性溶液中利用氧气可以将黄铜矿氧化成硫酸盐，试写出该反应的化学方程式：
    4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
    4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    黄铜矿CuFeS2可用于冶炼铜，冶炼原理为：2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2．
    （1）黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，请完成以下验证炉渣中含有+2价的铁的探究过程中的有关问题：
    仅限选择的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水
    ①应选用试剂为
     
    ．
    ②有关的实验现象为
     
    ．
    （2）据报道，有一种叫Thibacillus  Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O．利用反应后的溶液，按如图所示流程可制备胆矾（CuSO4?5H2O）：
    精英家教网
    ①操作a的名称是
     
    ，操作b的操作方法是
     
    ．
    ②检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是
     
    ，证明Fe3+已被除尽的现象是
     
    ．
    ③在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜（要求：一种方案只用一个反应来完成）．写出两种方案的化学方程式：
    方案一：
     
    ；
    方案二：
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    测得某黄铜矿(CuFeS2)中含硫20％，则该矿中含铜的质量分数为(    )

    A.10％                       B.20％                         C.30％                        D.40％

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：2012-2013学年上海市闸北区高三下学期二模化学试卷（解析版） 题型：计算题

    含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：

    （1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2。

    ①测得某黄铜矿(CuFeS2)中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数。

    ②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取

    研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，用100 mL滴有淀粉的

    蒸馏水全部吸收SO2，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体

    积为20.00mL。求该黄铜矿的纯度。

    （2）将FeS和Fe2O3的混和物56.6 g，用足量稀H2SO4溶解后可得3.2 g硫，原混和物中FeS的质量。

    （3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知：SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧

    化钠溶液吸收。利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解。若无水硫酸铜粉末质量为10.0 g，

    完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示。

    装置

    A（试管+粉末）

    B

    C

    反应前

    42.0 g

    75.0 g

    140.0 g

    反应后

    37.0 g

    79.0 g

    140.5 g

     

    请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式。

    （4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na2SO4与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：

    ①Na2SO4 + 4CNa2S + 4CO↑   ②Na2SO4 + 4CONa2S + 4CO2 

    a.若在反应过程中，产生CO和CO2混合气体为2mol，求生成Na2S的物质的量。

    b.硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3，甚至是Na2SO4，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：2010年北京市西城区高三第二次模拟考试（理综）化学部分 题型：选择题

    火法炼铜可以从黄铜矿(CuFeS2)或辉铜矿(Cu2S)中提取铜，发生如下反应：

           ①2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO

           ②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2

           ③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO­2↑

    下列说法正确的是                                                                                                  （    ）

    A．反应②、③中，Cu2S都只做还原剂

    B．1molCu2FeS2生成1 mol Cu，理论上消耗2.5 mol O2

    C．1molCu2S和O2反应生成2 mol Cu转移的电子数为4 mo1

    D．反应①中，共转移的电子数为16mol，CuFeS2中铜元素的化合价为+2

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案