【题目】辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜.主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2有较强的氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)实验室配制250mL 4.8molL-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要___。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有__________(任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式:___________。
(4)调节浸出液pH=4的作用是______________。
(5)本工艺中可循环使用的物质是_____________(写化学式)。
(6)获得的MnSO4H2O晶体后常用酒精洗涤,主要目的是_________________。
(7)测定MnSO4H2O样品的纯度:准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀,则此样品的纯度为______。
【答案】 250mL容量瓶、胶头滴管 粉碎矿石、适当升高温度或者搅拌 Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O 使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀 NH3 减少MnSO4·H2O 晶体的损失 96.57%
【解析】酸浸过程中,二氧化硅不反应,分离出来,Cu2S反应生成S单质,Fe2O3溶解,pH值控制在4时,Fe3+沉淀,过滤得到的滤液成分应为CuSO4和MnSO4等,加热赶氨后,得到碱式碳酸铜,滤渣为碳酸锰,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等操作即可得到硫酸锰晶体,
(1).实验室配制250mL 4.8molL-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要250mL容量瓶、胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶、胶头滴管;
(2). 辉铜矿、软锰矿在酸浸时,可以采用升高温度、将矿石粉碎、搅拌等方法来提高浸取率,故答案为:粉碎矿石、适当升高温度或者搅拌(任写一点);
(3).根据信息,MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫,反应物是Cu2S、MnO2、H2SO4,生成物是CuSO4、MnSO4、S,把硫化亚铜看成整体,化合价变化是:(1×2+2×1)=4;Mn元素化合价变化是:4﹣2=2,所以二氧化锰化学计量数是2,硫化亚铜的是1,再根据质量守恒配平其它物质;反应的化学方程式是:Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O,故答案为:Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O;
(4).根据金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围,使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的pH范围是:3.2~4.4,故选择pH=4目的是使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀,故答案为:使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀;
(5).工艺流程中,加入了氨水,最后又得到了氨气,NH3可循环使用,故答案为:NH3;
(6).获得的MnSO4H2O晶体需要进一步洗涤、干燥,洗涤时可以使用酒精,因在酒精中,硫酸锰晶体溶解度小,故获得MnSO4H2O晶体后常用酒精洗涤,目的是减少MnSO4H2O晶体的损失,故答案为:减少MnSO4·H2O 晶体的损失;
(7)测定MnSO4H2O样品的纯度:准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀为硫酸钡,其物质的量为:n(BaSO4)=n(SO42﹣)=n(MnSO4H2O)= = 0.02mol,则此样品中MnSO4H2O物质的量为:0.02mol× =0.08mol,则样品中MnSO4H2O的纯度=×100%=96.57%;故答案为:96.57%。
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【题目】Fe3+、Fe2+、NH4+、H+、H2O、NO3-六种粒子,它们都是同一氧化还原反应中的反应物或生成物。下列叙述中不正确的是( )
A.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
B.若有1mol NO3-发生还原反应,转移的电子数为8mol
C.该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化
D.若把该反应设计成原电池,负极的反应为Fe2+-e-=Fe3+
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【题目】等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量最大
D.两块钠的反应产物质量一样大
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【题目】科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3,下列有关N(NO2)3分子的说法正确的是:
A. 该物质是只含共价键的共价化合物 B. 该物质中既含共价键也含离子键
C. 该物质是离子化合物 D. 该物质的组成微粒是阴阳离子
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【题目】有机物A、B均为合成某种抗支气管哮喘药物的中间体,A在一定条件下可转化为B(如下图所示),下列说法正确的是
A. 分子A中所有碳原子均位于同一平面
B. 用FeCl3溶液可检验物质B中是否混有A
C. 物质B既能发生银镜反应,又能发生水解反应
D. 1mol B最多可与5mol H2发生加成反应
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【题目】铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知:BeCl2 +Na2BeO2 +2H2O===2NaCl+2Be(OH)2↓能完全进行,则下列推断正确的是 ( )
A. BeCl2水溶液的导电性强,故BeCl2是离子化合物
B. Na2 BeO2溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO
C. BeCl2溶液的pH<7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2
D. Be(OH)2既能溶于盐酸,又能溶于NaOH溶液
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【题目】下列各组气体,在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有
A. SO2、O2、N2 B. HCl、Cl2、CO2
C. CH4、H2、CO D. SO2、Cl2、O2
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【题目】AlCl3是一种催化剂,某校学习小组用下面装置制备少量AlCl3。已知:AlCl3遇到空气中的水蒸气时能发生剧烈水解反应生成Al(OH)3和HCl;AlCl3在180℃时升华。根据要求完成下列问题:
(1)a仪器的名称为_______;A装置中反应的化学方程式为____________________。
(2)试剂b为__________________。
(3)所用d导管较粗的原因是_____________;E装置的作用为______________。
(4)F装置的作用为_______________________________。
(5)若图l中的D、E装置改为下面装置,D装置中的现象为________;用离子方程式表示E中的现象变化_________________________。
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