辉铜矿是一种重要的铜矿石,主要含有硫化亚铜(Cu2S),还有Fe2O3、SiO2及一些不溶性杂质。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜晶体的工艺流程如下:
已知:部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
Cu2+ | 4.4 | 6.4 |
回答下列问题
(1)浸取后得到的浸出液中含有CuSO4、MnSO4。写出浸取时产生CuSO4、MnSO4反应的化学方程式__________。
(2)调节pH的目的是___________,pH的调节范围为___________。
(3)生成MnCO3沉淀的离子方程式为___________。
(4)操作A为___________。
(5)由辉铜矿制取铜的反应过程可以表示为:
2Cu2S(s)+3O2(g)═ 2Cu2O(s)+ 2SO2(g)△H=﹣768.2kJ/mol
2Cu2O(s)+ Cu2S(s)═ 6Cu(s)+ SO2(g)△H=" +116.0" kJ/mol
则由Cu2S与O2加热反应生成Cu的热化学方程式为___________。
(6)若用含85% Cu2S(Mr=160)的辉铜矿来制备无水Cu(NO3)2,假设浸取率为95%,调节pH时损Cu 3%,蒸氨过程中有5%未转化为CuO,其它过程中无损耗,则1.6 kg这样的辉铜矿最多能制备__________mol无水Cu(NO3)2。(计算结果精确到小数点后1位)
2015年2月16日李克强总理到东北调研经济情况,重点走访了钢铁厂,鼓励钢铁厂提高钢铁质量和产量,铁及其化合物在日常生活中应用广泛。
(1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4 H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为__________;
(2)氧化铁是重要工业颜料,下面是制备氧化铁的一种方法,其流程如下:
①操作Ⅰ的名称是__________;操作Ⅱ为洗涤,洗涤操作的具体方法为__________;
②滤液A中加入稍过量的NH4HCO3溶液生成沉淀同时有一种气体产生,写出其化学方程式: __________;
(3)如果煅烧不充分,产品中将有FeO存在,称取3.0 g氧化铁产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用酸化的0.01000 mol/L KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定2-3次,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL,
①该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是__________(填字母序号)。
a.稀硝酸 b.稀盐酸 c.稀硫酸 d.浓硝酸
②计算上述产品中Fe2O3的质量分数为__________。
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物.我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为、、CaO等. 一种利用粉煤灰制取氧化铝的工艺流程如下:
(1)粉煤灰研磨的目的是____________.
(2)第1次过滤时滤渣的主要成分有____________填化学式,下同和____________,第3次过滤时滤渣的成分是____________
(3)在用硫酸浸取时,铝的浸取率与时间的关系如图1,适宜的浸取时间为____________h;铝的浸取率与的关系如图2所示,从浸取率角度考虑,三种助溶剂F、KF及与KF的混合物,在相同时,浸取率最高的是____________ 填化学式;用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点是____________ 举一例.
(4)流程中循环使用的物质有____________和____________填化学式
(5)用盐酸溶解硫酸铝晶体,再通入HCl气体,析出,该过程能够发生的原因是____________
(6)用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义是____________.
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:,一种工业合成氨,进而合成尿素的简易流程图如下:
(1)步骤II中制氢气原理如下:
恒容容器中,对于以上反应,能加快反应速率的是______.
升高温度 充入He 加入催化剂 降低压强
(2)天然气中的杂质常用氨水吸收,产物为,一定条件下向溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式为______.
(3)和在高温、高压、催化剂条件下可合成,反应的化学方程式______以、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成然料电池,该电池中负极上的电极反应式是:______.
(4)已知 ,若合成尿素的流程中转化率为时,100吨甲烷为原料能够合成______吨尿素.
如图是工业上以制作印刷电路的废液含、、、生产CuCl的流程:
已知:CuCl是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,在空气中迅速被氧化为绿色,见光分解变成褐色。
请回答下列问题:
(1)流程中的滤渣①与Y反应和X与Y反应相比,单位时间内得到的气体多,其原因为______。
(2)滤液②需要加过量Z,检验Z过量的方法是______。
(3)写出生成CuCl的离子方程式:______。
(4)为了提高CuCl产品的纯度,流程中的“过滤”操作适宜用下列装置图中的______填选项字母,过滤后,洗涤CuCl的试剂宜选用______填“无水乙醇”或“稀硫酸”
加入饱和NaCl溶液中会部分溶解生成,在一定温度下建立两个平衡:
I.CuCl
。
(5)分析、和、K的数学关系,在图2中画出、的关系曲线________(要求至少标出一个坐标点)
(6)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品于250mL锥形瓶中,加入10mL过量的溶液,不断摇动:
②待样品溶解后,加入20mL蒸馏水和2滴指示剂;
③立即用硫酸铈标准溶液滴定至绿色为终点;
④重复三次,消耗硫酸铈溶液的平均体积为。
上述相应化学反应为、,则样品中CuCl的纯度为______保留三位有效数字。
氧化钪广泛应用在合金电光源,催化剂,激活剂等领域,下列流程图是用钪精矿生产氧化钪的方法之一:钪精矿主要成分是钪的氧化物,硅铁等氧化物
回答下列问题:
滤渣I是______填化学式。在实验室里,操作Ⅰ必要的玻璃仪器有烧杯、______。
调pH的目的是______,如何检验含钪粗液中不含离子______。
写出制取草酸钪饼的化学方程式______。
写出草酸钪饼在空气中灼烧的化学方程式______,每生成,转移的电子数为______。
某工厂用的钪精矿制备纯氧化钪,得到纯产品,则钪精矿中钪的质量分数是______假设Sc的利用率为。