【题目】粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Ag和Au(金)等。湿法处理阳极泥的一种工艺流程如下:
(1)在粗铜精炼过程中,粗铜与电源的__________极(填正、负)连接;阴极的电极反应式为______________________________________________________。
(2)在浸铜过程中,浸铜反应的离子方程式为_______________________________________________________,
生产中实际需要H2O2的量要远远超过浸铜所需的理论用量,可能的原因是________________________________________________。
(3)已知:浸金时,Au转化为AuCl4-。在理论上,提取金的过程中反应消耗NaClO3和H2C2O4的物质的量之比为__________。
(4)已知: 浸银时发生反应AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-;Ag(SO3)23-将HCHO氧化为CO32-。
①为减少废液排放,充分利用资源,向浸银残液中通入气体X得到Na2SO3再生液,X是__________。
②在提取银过程中,其他条件不变,Na2SO3再生液的循环使用次数与银的浸出率关系如图所示。
试结合平衡移动原理,解释产生这种变化的原因_____________________________________________。
【答案】正 Cu2++2e- === Cu Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O 大量H2O2在CuSO4催化下,受热分解。 (或氧化阳极泥中的银也要消耗H2O2.) 1:3 SO2 在Na2SO3再生液含有Cl-,多次使用Na2SO3再生液会积累大量Cl-,c(Cl-)增大,使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移动,抑制AgCl的溶解
【解析】
本题为工艺流程题。
(1)电解精炼铜时阳极材料为粗铜,失电子发生氧化反应,此电极与电源正极相连;阴极材料为纯铜,得电子发生还原反应,此电极与电源负极相连,学生需掌握电极反应式的书写;
(2)本题考查氧化还原反应方程式的书写,可根据化合价变化找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,再根据得失电子守恒配平方程式;
(3)连续氧化还原反应,无论过程分几步进行,过程中转移的电子总数是不变的,以此为桥梁找出氯酸钠与草酸之间的物质的量的关系;
(4)①由于亚硫酸酸性强于碳酸酸性,向碳酸根溶液中通入SO2可将碳酸根转化为亚硫酸根,则X为SO2。
②在Na2SO3再生液中含有Cl-,多次使用Na2SO3再生液会积累大量Cl-,c(Cl-)增大,使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移动,抑制AgCl的溶解。
(1)精炼粗铜时,阳极材料为粗铜,失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,此电极与电源正极相连;阴极材料为纯铜,得电子发生还原反应,电极反应式Cu2++2e-=Cu。本小题答案为:正;Cu2++2e- === Cu。
(2)浸铜过程中铜转化为硫酸铜,铜元素的化合价由0价升高到+2价,失电子发生氧化反应,铜为还原剂,H2O2为氧化剂,其中的氧元素化合价由-1价降低到-2价,得电子发生还原反应,生成H2O,反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O;生产中实际需要H2O2的量要远远超过浸铜所需的理论用量,可能的原因是大量H2O2在CuSO4催化下,受热分解,也可能是氧化阳极泥中的银也要消耗H2O2。。本小题答案为:Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O;大量H2O2在CuSO4催化下,受热分解 (或氧化阳极泥中的银也要消耗H2O2)。
(3)浸金时,Au转化为AuCl4-。Au元素化合价由0价升高到+3价,1molAu失3mol电子,NaClO3转化为NaCl,Cl元素的化合价由+5价降低到-1价,1molNaClO3得6mol电子,根据得失电子守恒金与氯酸钠的物质的量比为2:1;下一步中,AuCl4-转化为Au,Au元素化合价由+3价降低到0价,1mol AuCl4-得3mol电子,H2C2O4转化为CO2,C元素的化合价由+3价升高到+4价,1mol H2C2O4失2mol电子,根据得失电子守恒AuCl4-转与草酸的物质的量之比为2:3,则NaClO3与草酸的物质的量之比为1:3。本小题答案为:1:3。
(4)①浸银时发生反应AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-;Ag(SO3)23-将HCHO氧化为CO32-,此时向溶液中通入SO2,由于亚硫酸酸性强于碳酸酸性,则碳酸根转化为亚硫酸根,则X为SO2。本小题答案为:SO2。
②在Na2SO3再生液中含有Cl-,多次使用Na2SO3再生液会积累大量Cl-,c(Cl-)增大,使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移动,抑制AgCl的溶解。本小题答案为:在Na2SO3再生液中含有Cl-,多次使用Na2SO3再生液会积累大量Cl-,c(Cl-)增大,使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移动,抑制AgCl的溶解。
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【题目】某课外小组运用电化学原理合成氨,其装置结构如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 放电时,b极表面H2和CO均被氧化
B. 该电池工作时,H+由b极区迁移至a极区
C. a极的电极反应为N2+6H++6e-=2NH3
D. b极区发生反应CO+H2O=CO2+H2
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【题目】(1)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1 ①
3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1 ②
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+19 kJ·mol-1 ③
请写出CO还原FeO的热化学方程式:_______________________。
(2)某研究小组向某2 L密闭容器中加入一定量的固体A和气体B,发生反应A(s)+2B(g)D(g)+E(g) ΔH=Q kJ·mol-1。在T1 ℃时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如表:
时间(min) 物质的量(mol) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
B | 2.00 | 1.36 | 1.00 | 1.00 | 1.20 | 1.20 |
D | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
E | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
①T ℃时,该反应的平衡常数K=________。
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)。
a.通入一定量的B b.加入一定量的固体A
c.适当缩小容器的体积 d.升高反应体系温度
③若该密闭容器绝热,实验测得B的转化率随温度变化的示意图如图所示。由图可知,Q________0(填“大于”或“小于”),c点v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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【题目】下列解释事实或实验现象的化学用语正确的是
A. 硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝:4I-+O2 + 4H+ 2I2+2H2O
B. 铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液:Fe + 4H+ + NO3- Fe3+ + NO↑+ 2H2O
C. 水垢上滴入CH3COOH溶液有气泡产生:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+ H2O
D. SO2通入漂白粉溶液中产生白色浑浊:SO2+Ca2++2ClO-+H2O CaSO3↓+2HClO
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【题目】过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行以下实验:①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体;实验②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是
A. 过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B. 过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C. 实验②、③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D. 过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
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【题目】NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列有关说法正确的是
A. 1mol/LNa2SO4溶液中含氧原子的数目一定大于4NA
B. 1L0.1mol/LNa2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NA
C. 生成1mol氧化产物时转移电子数为4NA
D. 通常状况下11.2LCO2中含质子的数目为11NA
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【题目】已知25 ℃,醋酸溶液中各微粒存在下述关系:K= =1.75×10-5,下列有关说法可能成立的是
A. 25 ℃条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K=8×10-5
B. 25 ℃条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K=2×10-4
C. 标准状况下,醋酸溶液中K=1.75×10-5
D. 升高到一定温度,K=7.2×10-5
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【题目】高锰酸钾可以通过电解法进行制备,装置如图所示,下列说法错误的是
A. 阳极的电极反应式:MnO42- – e-= MnO4-
B. 该装置的离子交换膜为阳离子交换膜
C. 当电路通过a mol电子时,阴极室电解质溶液增加2a mol离子
D. 若电解流出液中KMnO4、K2MnO4和KOH物质的量之比为a∶b∶c,则流进电解池的电解液中K2MnO4和KOH的物质的量之比为 (a + b)∶( c + a )
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【题目】工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁( FeTiO3),含有MgO、SiO2等杂质)为原料,制备金属钛和铁红的工艺流程如下:
已知:①酸浸时, FeTiO3转化为Fe2+和TO2+;②本实验温度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11;③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)酸浸时如何提高浸取速度和浸取率________(至少答两种方法)
(2)“水解”生成H2TiO3的离子方程式为________。
(3)“沉铁”过程中,气态产物的电子式为__________;该过程需控制反应温度低于35℃,原因为_______。
(4)滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3中c(Mg2+)=1.2×10-3mo/L,向其中加入NaOH固体,调整溶液pH值大于________时,可使Mg2+恰好沉淀完全。
(5)“电解”时,电解质为熔融的CaO,两电极材料为石墨棒。则_______极石墨棒需要定期更换,原因是________。
(6)测定铁红产品纯度:称取m克铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成500.00mL溶液。从其中量取20.00mL溶液,加入过量的KI,充分反应后,用 c mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点,发生反应:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为VmL。则铁红产品的纯度为:________(用c、V、m表式)
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