[题目]铜在自然界中常以多种形态存在.现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3.CuFeS2.SiO2.Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图:(1)气体1的成分除H2O(g)外.还有 .步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为 .滤液1的主要成分的用途之一为 .(2)目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%.为进一� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】铜在自然界中常以多种形态存在，现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图：

（1）气体1的成分除H2O（g）外，还有_______________，步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为 ___________________________________________________，滤液1的主要成分的用途之一为________________________________________。

（2）目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%，为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有__________（答出两点）。

（3）步骤④调pH所用试剂为_____________ 。

（4）室温下滤液3的pH=4，Ksp[Fe(OH) 3]=4×10-38，则滤液3中c（Fe3+）=____________。

（5）步骤⑤操作为___________________________________________________________.。

（6）假设使用孔雀石质量为m kg，步骤③酸浸的百分率为70%，经滤渣2所得铁红的质量为n kg，则孔雀石矿石中铁元素的含量为______________________。

【答案】CO2、SO2 4CuFeS+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2 制备硅胶、木材防火剂等升高温度、增大酸的浓度 CuO[或CuCO3、Cu(OH)2等] 4×10-8mol/L 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 ×100%

【解析】

孔雀石矿石的成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3，生产主产品胆矾和副产品铁红，由流程可知，①中Cu2(OH)2CO3灼烧生成CO2，且发生4CuFeS+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2，则气体1为CO2、SO2，熔块含CuO、Na2SiO3、Fe2O3，水浸后滤液1含Na2SiO3，滤渣1含CuO、Fe2O3，酸浸后滤液2含硫酸铁、硫酸铜，调节pH过滤分离出滤渣2为Fe(OH)3，Fe(OH)3加热生成铁红，滤液3中含硫酸铜，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤分离出胆矾。

（1）气体1的成分除H2O(g)外，还有CO2、SO2，步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为4CuFeS+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2，滤液1的主要成分的用途之一为制备硅胶、木材防火剂等；

（2）目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%，为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有升高温度、增大酸的浓度；

（3）步骤④调pH所用试剂为CuO[或CuCO3、Cu(OH)2等]，可促进铁离子水解转化为沉淀，且不引入新杂质；

（4）室温下滤液3的pH=4，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38，则滤液3中c(Fe3＋)=4×10-38/(10-10)3mol·L-1=4×10-8 mol·L-1；

（5）步骤⑤操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；

（6）假设使用孔雀石质量为m kg，步骤③酸浸的百分率为70%，经滤渣2所得铁红的质量为n kg，由铁元素守恒可知，孔雀石矿石中铁元素的含量为 =×100%。

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时间/min

浓度/mol·L1

1.00

0.79

0.60

0.64

CO2

0.42

0.80

0.88

①0~10min内，平均反应速率v(O2)=___________；②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是____________(填字母)。

A．加入一定量的粉状碳酸钙B．通入一定量的O2

C．适当缩小容器的体积 D．加入合适的催化剂

（2）NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)ΔH=－34.0kJ·mol1，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大，其原因为___________，在1050K、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________（已知：气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数）

（3）为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=－746.8kJ·mol1，生成无毒的N2和CO2。实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。