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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...

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。

该反应的离子方程式为                        

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                          

.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002 mol·L-lNH4C1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)移动。

.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_____________

 

(1)①2CuFeS2+17H2O2+2H+=2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O ②H2O2受热分解;产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解等 (2)提高氨水的浓度、提高氧压(其他合理答案也可给分) (3);正向 (4)Fe2(SO4)3、H2SO4 (或Fe3+、H+ ); 4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O或S8+12O2+8H2O8SO42-+16H+任写一个 (5)4.25 mol 【解析】 试题分析:(1)①双氧水将黄铜矿氧化得到硫酸根和三价铁,离子方程式为:2CuFeS2+17H2O2+2H+=2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O; ②H2O2受热易分解,产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解,故答案为:H2O2受热分解;产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解等; (2)增大一种反应物的浓度,可提高另一种反应物的转化率,可提高氨水的浓度、提高氧压,故答案为:提高氨水的浓度、提高氧压; (3)在25℃下,氨水微弱电离,浓度约为0.5a,根据电荷守恒得c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,NH3•H2O的电离常数Kb===;铵根能与氢氧根结合,促进水的电离,故答案为:正向; (4)由图知Fe2(SO4)3、H2SO4是中间产物,可循环使用,离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,故答案为:Fe2(SO4)3、H2SO4;4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O; (5)铁元素最终全部转化为Fe3+,硫元素转化为硫酸根,当有2mol SO42-生成时,失去电子工17mol,消耗O2的物质的量为=4.25mol,故答案为:4.25 mol。 考点:考查了物质的分离提纯、电离常数的计算以及氧化还原反应的计算的相关知识。  
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考点分析:
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某课外活动小组欲利用CuONH3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)。

ACl2     BO2        CCO2         DNO2

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mn字母的代数式表示)。

 

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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。

1Cl2H2O2ClO2(还原产物为Cl-)、O31 mol O3转化为1 mol O21 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)。

ACl2            BH2O2

CClO2           DO3

2H2O2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________

484”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:____________

 

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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。

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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______(填大于等于小于,下同)08 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______08 mol·L-1

4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为184 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 mL15 mL20 mL50 mL量筒,选用________mL量筒最好。

 

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A1∶5            B1∶7            C1∶9              D2∶9

 

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