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辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下:

(1)写出浸取过程中Cu2S溶解的离子方程式___________________________。
(2)回收S过程中温度控制在50~60 ℃之间,不宜过高或过低的原因是____________________、____________________。
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该反应的化学方程式为______________________;向滤液M中加入(或通入)下列________(填字母)物质,得到另一种可循环利用的物质。
a.铁    b.氯气    c.高锰酸钾
(4)保温除铁过程中加入CuO的目的是____________________;蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH,其理由是______________________________。
(1)Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S
(2)温度高苯容易挥发 温度低溶解速率小
(3)4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3 b
(4)调节溶液的pH,使铁完全转化为Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2+的水解(不带入其他杂质)
(1)反应物为Cu2S和FeCl3,由流程信息可知产物有Cu2+、S,FeCl3作氧化剂,还原产物为Fe2+。Cu2S总化合价升高4,而Fe3+降低1,所以Cu2S前配1,Fe3+前配4。(2)从苯的物理性质和溶解速率着手分析。(3)NOx→HNO3,氮元素化合价由+2x→+5,化合价变化(5-2x),O2化合价降低4,守恒配平。滤液M是铁置换CuCl2中铜后的FeCl2溶液,氯化可生成循环使用的FeCl3溶液。(4)实验的目的是除铁,①加硝酸氧化Fe2+→Fe3+,②加CuO调节pH沉淀Fe3+。由于Cu2+能水解,蒸发Cu(NO3)2时需要加HNO3以抑制水解。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

铜是生命必需的元素,也是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。请完成(1)~(3)题:
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)与铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式: _____________________________。
(2)铜器表面有时会生成铜绿,请写出生成铜绿的化学方程式:____________________________。
这层铜绿可以用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式: _________________________。
(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 183.4 ℃,铁的熔点是1 534.8 ℃)_________________ ___________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:

(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有    、玻璃棒和烧杯。“操作Ⅲ”系列操作名称依次为    、    、过滤和洗涤。 
(2)“酸溶”过程中Fe3O4溶解的化学反应方程式为                                           。
(3)硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是                                              。
(4)实验室检验“反应Ⅰ”已经完全的试剂是    ,现象是                                   。
(5)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:                             。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。某工程师为了从废液中回收铜,重新获得FeCl3溶液,设计了下列实验步骤:

写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式:                  。
该反应在上图步骤   中发生。请根据上述反应设计一个原电池,在方框中画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)。
 
上述过程回收的铜是粗铜,为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及主要的电极反应式                 。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),主要工艺流程如下。

(1)将过程②产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是   。
A.品红溶液              B.紫色石蕊试液
C.酸性KMnO4溶液         D.溴水
(2)过程①中,FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为                              。
(3)过程③中需加入的物质是                              。
(4)过程④中,蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外,还需要             。
(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的    (填序号)。
A.稀硫酸       B.CaCO3        C.NaOH溶液
(6)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80 ℃,目的是            。
(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用分析天平称取2.700 0 g样品;②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的BaCl2溶液;③过滤、洗涤、干燥,称重得固体质量为3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数为    。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关含铜化合物的说法错误的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)
A.用盐酸可以洗去铜表面的铜锈
B.0.1mol/L的CuSO4溶液中,Cu2+的数目一定小于0.1NA
C.在CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入铁粉,若有固体残留,则其中一定含有铜
D.在FeSO4溶液中加入CuS固体,溶液中c(Fe2+)不变,说明Ksp(CuS)远小于Ksp(FeS)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关纯铁的叙述正确的是(  )
A.熔点比生铁的低
B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
C.在冷的浓硫酸中可以钝化
D.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

将铁片投入下列溶液中,一段时间后取出,干燥、称量,铁片质量增加的是
A.稀硫酸B.硫酸锌溶液C.硫酸铜溶液D.乙醇溶液

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

某混合液中含有等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3。已知下表数据:下列叙述正确的是
物质(25℃)
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
2.2×10-20
8.0×10-16
4.0×10-38
完全沉淀时的pH
≥6.4
≥9.6
3~4
 
A.混合溶液中:c(SO42-):[ c(Cu2+) +c(Fe3+) +c(Fe2+)]=5:4
B.若向混合溶液中加入铁粉,不可能观察到红色固体析出
C.若向混合溶液中加入足量氯水,调节pH到3~4后过滤,得到纯净的CuSO4溶液
D.若向混合溶液中逐滴加入烧碱溶液,首先生成Fe(OH)3沉淀

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