我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2),随着矿石品味的降低和环保要求的提高,湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出,目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。
I.氧化浸出
(1)在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有SO42-生成。
①该反应的离子方程式为 。
②该反应在25—50℃下进行,实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值,试分析其原因为 。
Ⅱ.配位浸出
反应原理为:
(2)为提高黄铜矿的浸出率,可采取的措施有 (至少写出两点)。
(3)为稳定浸出液的pH,生产中需要向氨水中添加NH4C1,构成NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液。某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究:25℃时,向amol·L-l的氨水中缓慢加入等体积0.02 mol·L-l的NH4C1溶液,平衡时溶液呈中性。则NH3·H2O的电离常数Kb= (用含a的代数式表示);滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
Ⅲ.生物浸出
在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示。
(4)在微生物的作用下,可以循环使用的物质有 (填化学式),微生物参与的离子反应方程式为____ (任写一个)。
(5)假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+,当有2 mol SO42-生成时,理论上消耗O2的物质的量为_____________。
某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应,研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题。
(1)仪器a的名称为________;仪器b中可选择的试剂为________。
(2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是________(填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.CO2 D.NO2
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管中有无色无味的气体产生,上述现象证明NH3具有________性,写出相应的化学方程_ 。
(4)装置E中浓硫酸的作用是_______________________。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作:_____________________。
(6)实验完毕,若测得干燥管D增重m g,装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比值为________(用含m、n字母的代数式表示)。
消毒剂在生产生活中有极其重要的作用,开发具有广普、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填序号)。
A.Cl2 B.H2O2
C.ClO2 D.O3
(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2O===A+NH3↑,则生成物A的化学式为______________,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是______________________。
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为________。
(4)“84”消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用,原因是_____________(用离子方程式表示)。利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液,写出有关反应的化学方程式:____________。
有一瓶澄清溶液,其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cl-、I-、NO3-、CO32-、SO42-中的几种。取该溶液进行以下实验:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性。排除_________存在。
(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡,CCl4层呈紫红色。排除________存在。
(3)另取部分溶液,逐渐向其中加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,均无沉淀产生。则可排除___________存在。取部分碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(4)另取部分上述碱性溶液,向其中加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。证明________存在,又排除________存在。
(5)根据上述实验事实确定:①该溶液中肯定存在的离子是________;②还不能确定是否存在的离子是________。
实验需要0.80 mol·L-1 NaOH溶液475 mL和0.40 mol·L-1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。
(2)下列操作中,不能用容量瓶实现的有______________(填序号)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.量取一定体积的液体
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.准确稀释某一浓度的溶液
E.贮存溶液
F.用来加热溶解固体溶质
(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为_______g。在实验中其他操作均正确,若定容时俯视刻度线,则所得溶液浓度______(填”大于”、“等于”或“小于”,下同)0.8 mol·L-1。若定容时,有少许蒸馏水洒落在容量瓶外,则所得溶液浓度______0.8 mol·L-1。
(4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为________mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、15 mL、20 mL、50 mL量筒,选用________mL量筒最好。
Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为
A.1∶5 B.1∶7 C.1∶9 D.2∶9