我国某大型电解铜生产企业,其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程:
冶炼中的主要反应:Cu2S + O2 =" 2Cu" + SO2
(1)烟气中的主要废气是________________,从提高资源利用率和减排考虑,其综合利用方式是制___________。
(2)电解法炼铜时,阳极是____________(填“纯铜板”或“粗铜板”);粗铜中含有的金、银以单质的形式在电解槽_______________(填“阳极”或“阴极”的槽底,阴极的电极反应式是_________________________________________。
(3)在精炼铜的过程中,电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。
几种物质的溶度积常数(KSP):
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Zn(OH)2 | Cu(OH)2 |
KSP | 8.0×10-16 | 4.0×10-38 | 3.0×10-17 | 2.2×10-20 |
(1)SO2(1分) 硫酸(1分)
(2)粗铜板(1分) 阳极(1分) Cu2+ + 2e-=" Cu" (2分)
(3)Fe3+(2分) 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O(2分)
解析试题分析:(1)由题意可知烟气中主要废气为SO2,可回收用于制取H2SO4,变废为宝;(2)电解法炼铜时,粗铜板作阳极,纯铜板作阴极;金、银比铜难失去电子,不能在阳极反应,也不溶于电解液,沉底变为阳极泥;阴极反应式为Cu2+ + 2e-=" Cu" ;(3)溶度积越小的氢氧化物,其溶解度一般越小,越容易形成过饱和溶液而析出沉淀,读图可知,Fe3+最先沉淀,Fe2+最后沉淀;由电子守恒、电荷守恒、原子守恒原理配平可得:2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O。
考点:本题考查金属及其化合物的主要性质及制备等。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硫元素的含氧酸盐在工业上用途广泛,完成下列填空。
工业上用Na2SO3溶液处理工业尾气中的SO2,下表数据表示反应过程中随pH变化的关系:
91:9 | 1:1 | 9:91 | |
室温下pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1) 25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 | HCOOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数 | Ki=1.7×10-4 | Ki=4.9×10-10 | Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(一)(1)甲烷也是一种清洁燃料,但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。
已知: CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1=―890.3 kJ/mol
2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=―566.0 kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的________倍(计算结果保留1位小数)。
(2)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答:
①甲烷燃料电池的负极反应式是________。
②当线路中有0.1 mol电子通过时,________(填“a”或“b”)极增重________g。
(二)下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的
溶度积Ksp (25℃)。
电解质 | 平衡方程式 | 平衡常数K | Ksp |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO-+H+ | 1.76×10-5 | |
H2CO3 | H2CO3H++HCO3- HCO3-H++CO32- | K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11 | |
C6H5OH | C6H5OH C6H5O-+H+ | 1.1×10-10 | |
H3PO4 | H3PO4H++H2PO4- H2PO4-H++HPO32- HPO42-H++PO43- | K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13 | |
NH3·H2O | NH3·H2O NH4++OH- | 1.76×10-5 | |
BaSO4 | BaSO4 Ba2++SO42- | | 1.07×10-10 |
BaCO3 | BaCO3 Ba2++CO32- | | 2.58×10-9 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
常温下,将某一元碱BOH和HCl溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 | HCl的物质的量浓度 (mol·L-1) | BOH的物质的量浓度 (mol·L-1) | 混合溶液的pH |
① | 0.1 | 0.1 | pH=5 |
② | c | 0.2 | pH=7 |
③ | 0.1 | 0.2 | pH>7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料,现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。有人设计了如下流程:
pH值控制可参考下列数据
物质 | 开始沉淀时的pH值 | 完全沉淀时的pH值 |
氢氧化铁 | 2.7 | 3.7 |
氢氧化亚铁 | 7.6 | 9.6 |
氢氧化铜 | 5.2 | 6.4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
| Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 8.0×10-16 | 2.2×10-22 | 4.0×10-38 |
完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥6.4 | ≥3.2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(15分)工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)④的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某学生用0.1000 mol·L-1标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的稀硫酸,其操作可分解为如下几步:
A.取20.00mL待测硫酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞试液 |
B.用标准氢氧化钠溶液润洗滴定管2~3次 |
C.把盛有标准氢氧化钠溶液碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液 |
D.取标准氢氧化钠溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3mL |
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