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工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:

已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

沉淀物

Cu(OH)2

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

开始沉淀pH

5.4

4.0

1.1

5.8

沉淀完全pH

6.7

5.2

3.2

8.8

(1)固体混合物A中的成分是  .

(2)反应Ⅰ完成后,铁元素的存在形式为  .(填离子符号)请写出生成该离子的离子方程式  .

(3)x、y对应的数值范围分别是  、  .

(4)下列关于NaClO调pH的说法正确的是  .

a.加入NaClO可使溶液的pH降低

b.NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO﹣+H+═HClO,ClO﹣消耗H+,从而达到调节pH的目的

c.NaClO能调节pH的主要原因是由于NaClO水解ClO﹣+H2O═HClO+OH﹣,OH﹣消耗H+,从而达到调节pH的目的

(5)用NaClO调pH,写出氯气制取漂白液的离子方程式:  .


考点:

物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用..

专题:

实验设计题.

分析:

矿渣加入稀硫酸氧化亚铜、氧化铝、氧化铁溶解,二氧化硅不溶所以固体混合物是不溶于稀硫酸的物质,根据反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,得出A的成分是SiO2、Cu;由于单质铜存在,铁元素以Fe2+形式存在,反应方程式:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,滤液中主要是Al3+、Fe2+、Cu2+,加入NaClO具有氧化性,氧化亚铁离子为铁离子,同时调节溶液PH使铁离子、铝离子沉淀完全,根据氢氧化铁和氢氧化铝开始沉淀和沉淀结束的PH关系,x范围是:3.2≤pH<4.0,目的是沉淀氢氧化铁;y范围是:5.2≤pH<5.4,沉淀氢氧化铝;最后得到氯化铜、硫酸铜溶液,电解法获取Cu时,阴极发生还原反应:Cu2++2e﹣=Cu;阳极发生氧化反应:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;次氯酸钠中的次氯酸根结合溶液中的氢离子,PH升高;NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO﹣+H+⇌HClO,ClO﹣消耗H+,从而达到调节pH的目的;溶液显示酸性,次氯酸是弱酸,次氯酸根结合酸溶液中的氢离子;生成一种具有漂白作用的物质是次氯酸.

(1)固体混合物是不溶于稀硫酸的物质,根据反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,得出A的成分是SiO2、Cu;

(2)由于单质铜存在,铁元素以Fe2+形式存在,反应方程式:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+;

(3)根据氢氧化铁和氢氧化铝开始沉淀和沉淀结束的PH关系,x范围是:3.2≤pH<4.0,目的是沉淀氢氧化铁;y范围是:5.2≤pH<5.4,沉淀氢氧化铝;

(4)电解法获取Cu时,阴极发生还原反应:Cu2++2e﹣=Cu;阳极发生氧化反应:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;

(5)a、次氯酸钠中的次氯酸根结合溶液中的氢离子,PH升高;

b、NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO﹣+H+⇌HClO,ClO﹣消耗H+,从而达到调节pH的目的;

c、溶液显示酸性,次氯酸是弱酸,次氯酸根结合酸溶液中的氢离子;

(6)氯气与NaOH溶液反应制备漂白液.

解答:

解:(1)加入硫酸发生了反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,故固体A的成分是二氧化硅和铜,故答案为:SiO2、Cu;

(2)由于发生了反应,2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,溶液中铁元素的存在形式为:Fe2+,故答案为:Fe2+;2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+

(3)调节PH=x,目的是生成沉淀氢氧化铁,PH应该大于3.2,小于4.0;调节PH=y,生成沉淀氢氧化铝,PH需要大于5.2,小于5.4;

故答案为:3.2≤pH<4.0;5.2≤pH<5.4;

(4)电解法获取Cu时,阴极铜离子得到电子,反应为:Cu2++2e﹣=Cu;阳极发生氧化反应,2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;

故答案为:Cu2++2e﹣=Cu;2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑

(5)a、加入NaClO可使溶液的pH会升高,因为次氯酸根消耗了溶液中的氢离子,故a错误;

b、由于NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO﹣+H+⇌HClO,ClO﹣消耗H+,故b正确;

c、次氯酸钠调节溶液的PH,不是水解,是次氯酸根结合溶液中的氢离子,氢离子浓度下降,PH升高,故c错误;

故选b;

(6)氯气与NaOH溶液反应制备漂白液,则离子反应为Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO﹣+H2O,故答案为:Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO﹣+H2O.

点评:

本题考查了利用矿渣提取铜的操作,为高频考点,涉及的内容较多,难度中等,需要充分利用所学知识及题中信息.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:


关于淀粉和纤维素的下列说法中,正确的是(  )

A.两者的分子式相同,且互为同分异构体

B.两者都属于糖类,且都是甜味

C.两者都能水解,且水解的最终产物相同

D.两者都属于高分子化合物,且遇碘单质都显蓝色

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科目:高中化学 来源: 题型:


O2和O3是氧元素的两种单质,根据其分子式完成下列各题:

(1)等质量的O2和O3所含分子个数比为________,原子个数比为________,分子的物质的量之比为________。

(2)等温等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为________,原子个数比为________,质量比为________。

(3)设NA为阿伏加德罗常数的数值,如果a g氧气中含有的分子数为b,那么c g氧气在标准状况下的体积约是________(用含NA的式子表示)。

(4)配制100 mL 1 mol·L-1的稀H2SO4溶液,需要用量筒量取浓H2SO4(密度为1.84g·mL-1,质量分数为98%)的体积为_______mL。

(5)现要配制1 mol·L-1 Na2CO3溶液250 mL,求:①需要固体Na2CO3________g;②需要含结晶水的碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)________g;③需要物质的量浓度为4mol·L-1的Na2CO3溶液________mL;④需要溶质的质量分数为12%、密度为1.12 g·cm-3的Na2CO3溶液________mL。

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科目:高中化学 来源: 题型:


用下列装置能达到有关实验目的是(  )

 

A.

用①量取15.00 mLNaOH溶液

 

B.

用②制备并收集少量NO2气体

 

C.

用③所示的仪器配制1L 0.1000mol/LNaCl溶液

 

D.

用④进行Fe2+的检验

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科目:高中化学 来源: 题型:


如图装置可用于收集气体并验证其化学性质,下列对应关系完全正确的是(  )

选项

气体

试剂

现象

结论

A

NO

紫色石蕊试液

溶液变红

NO与水反应生成硝酸

B

C2H4

 溴水   

溶液褪色

乙烯能与溴 发生加成反应

C

SO2

酸性KMnO4溶液

溶液褪色

SO2有还原性

D

NH3

MgCl2溶液

产生白色沉淀

NH3有碱性

 

A.

A

B.

B

C.

C

D.

D

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科目:高中化学 来源: 题型:


下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间有无因果关系的判断都正确的是(  )

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

陈述Ⅲ

A

用锌和足量稀硫酸制取氢气时加入硫酸铜溶液

可以加快制取氢气的速度

Ⅰ对、Ⅱ对、无

B

用Mg-Al-NaOH构成原电池

Mg更活泼作负极

Ⅰ对、Ⅱ对、无

C

石墨常作电解池的电极

石墨的化学性质稳定且导电性好

Ⅰ对、Ⅱ对、有

D

MgCl2是离子化合物

电解MgCl2的饱和溶液制取金属镁

Ⅰ 对、Ⅱ对、有

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科目:高中化学 来源: 题型:


如图所示,用铁棒和石墨棒作电极电解1 L 1 mol/L的食盐水,下列有关说法正确的是(  )

A.电键K与N连接,铁棒被保护而免受腐蚀

B.电键K与N连接,正极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑

C.电键K与M连接,当两极共产生标准状况下气体33.6 L时,理论上生成1 mol NaOH

D.电键K与M连接,将石墨棒换成铜棒,就可实现在铁棒上镀铜

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科目:高中化学 来源: 题型:


实验室分离I2和KI的混合物,最好的方法是(  )

A.蒸馏                              B.升华

C.过滤                              D.结晶

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科目:高中化学 来源: 题型:


 下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)(  )

A.在常温常压下,11.2 升氯气含有的分子数为0.5NA

B.在常温常压下,1摩尔气体含有的原子数为NA

C.32 g氧气所含原子数目为2NA

D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同

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