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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...

辉铜矿是一种重要的铜矿石,主要含有硫化亚铜(Cu2S),还有Fe2O3SiO2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CuSO4MnSO4。写出浸取时产生CuSO4MnSO4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___________

5)由辉铜矿制取铜的反应过程可以表示为:

2Cu2Ss+3O2g═ 2Cu2Os+ 2SO2gH=768.2kJ/mol

2Cu2Os+ Cu2Ss═ 6Cus+ SO2gH=" +116.0" kJ/mol

则由Cu2SO2加热反应生成Cu的热化学方程式为___________

6)若用含85% Cu2SMr=160)的辉铜矿来制备无水CuNO32,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CuNO32(计算结果精确到小数点后1)

 

2MnO2 + Cu2S + 4H2SO4 =S↓+ 2CuSO4 + 2MnSO4 +4H2O 铁离子转化成氢氧化铁完全沉淀 3.2≤pH<4.4 Mn2+ + NH3 + HCO3﹣=MnCO3↓ + NH4+ 蒸发浓缩、冷却结晶(过滤) Cu2S(s)+ O2(g)=2Cu(s)+ SO2(g)△H=﹣217.4 kJ/mol 14.9 【解析】 (1)根据工艺流程浸取时的反应:Cu2S + MnO2 + H2SO4 → MnSO4 + CuSO4 + H2O + S,根据化合价的升降配平,Cu2S整体升高4,MnO2下降2,最小公倍数4,MnO2和MnSO4的系数为2,Cu2S的系数为1,根据原子个数守恒,配平其他,Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+2S↓+4H2O; (2)调节pH的目的让铁元素转化成Fe(OH)3,除去,根据实验目的和pH范围,Fe(OH)3全部转化成沉淀,但不能生成Cu(OH)2,因此pH的范围应是3.2≤pH<4.4; (3)根据流程图Mn2++HCO3-+NH3→MnCO3↓+NH4+,化合价无变化,配平得:Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+; (4)CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O从溶液中得到晶体,采用蒸发浓缩、冷却结晶; (5)两式相加:3Cu2S(s)+3O2(g)=6Cu(s)+3SO2△H=(-768.2+116.0)kJ·mol-1=-652.2kJ·mol-1,即Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) △H=-217.4kJ·mol-1; (6)根据铜原子守恒可知n[Cu(NO3)2]==14.9mol。  
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2015216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30 g氧化铁产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;量取2500 mL待测溶液于锥形瓶中,用酸化的001000 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2000 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__________

 

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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)1次过滤时滤渣的主要成分有____________填化学式,下同____________,第3次过滤时滤渣的成分是____________

(3)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FKFKF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________________________填化学式

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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______

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如图是工业上以制作印刷电路的废液生产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XY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中的______填选项字母,过滤后,洗涤CuCl的试剂宜选用______无水乙醇稀硫酸

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

 

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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______填化学式。在实验室里,操作Ⅰ必要的玻璃仪器有烧杯、______

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写出制取草酸钪饼的化学方程式______

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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

 

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