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题目
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(16分)辉铜矿是冶炼铜的重要原料。
(1)工业上冶炼粗铜的某种反应为:Cu2S+O2=2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时,转移电子数目为     
②将粗铜进行电解精炼,粗铜应与外电源的            极相接;若精炼某种仅含杂质锌的粗铜,通电一段时间后测得阴极增重ag,电解质溶液增重bg,则粗铜中含锌的质量分数为           
(2)将辉铜矿、软锰矿做如下处理,可以制得碱式碳酸铜:

①铜单质放置于潮湿空气中,容易生成碱式碳酸铜,反应化学方程式是              
②步骤Ⅱ中,碳酸氢铵参与反应的离子方程式为                               
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应,已知反应i)中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应iii)的化学方程式。
i)Fe2O3+3H2SO4 =Fe2(SO4)3+3H2O
ii) Cu2S+ Fe2(SO4)3 =CuSO4+CuS+2FeSO4
iii)                                              
④步骤Ⅱ中调节pH后的溶液中,铜离子浓度最大不能超过       mol/L。
(已知Ksp[(Cu(OH)2)]=2×10-a
答案
(1)3NA  (2)正 ③  (2)①2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3     ②HCO3+H=H2O+CO2
③iii)MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O  ④2×1021-a
解析

试题分析:(1)①根据反应Cu2S+O2=2Cu+SO2可知,反应中氧元素化合价和铜元素化合价降低,只有硫元素的化合价从-2价升高到+4价,失去6个电子,所以当产生标况下11.2L气体即0.5mol二氧化硫时,转移电子物质的量是0.5mol×6=3mol,其数目为3NA
②将粗铜进行电解精炼,粗铜应与外电源的正极相接;若精炼某种仅含杂质锌的粗铜,通电一段时间后测得阴极增重ag,增加的质量即为析出的铜,电解质溶液增重bg,设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng,则m+n-a=b,根据电子守恒可知 ,解得m=65b,则粗铜中含锌的质量分数为 =
(2)①铜单质放置于潮湿空气中,容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈,反应化学方程式是2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的,因此碳酸氢铵与氢离子反应,则反应的离子方程式为HCO3+H=H2O+CO2↑。
③硫酸铁起催化作用,则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁,因此反应的化学方程式为MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O。
④溶液的pH=3.5,则溶液中氢氧根浓度是10-10.5mol/L,所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知,铜离子的浓度不能超过 =2×1021-a mol/L。
核心考点
试题【(16分)辉铜矿是冶炼铜的重要原料。(1)工业上冶炼粗铜的某种反应为:Cu2S+O2=2Cu+SO2①当产生标况下11.2L气体时,转移电子数目为     ;②】;主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]
举一反三
由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去)。关于混合粉末的组成判断正确的是

A.一定含CuO和C                   B.一定含Fe2O3、CuO和C
C.一定含CuO和C,一定不含Al       D.气体Z为纯净物
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(15分)实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,
用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。 
步骤三:碱式碳酸铜的组成测定
碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O,可采用氢气还原法来确定,其反应原理为:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O +  H2→ Cu +  CO2  +  H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)步骤一中,反应开始时,瓶内的现象是                                       
用该装置制取硝酸铜,好处是                                                  
(2)步骤二中,水浴加热所需仪器有                                  (加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是                                         
(3) 步骤三中,①以字x、y、z母为系数,配平氢气还原法的化学方程式:
      xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+       H2     Cu+      CO2+      H2O
②称取24.0g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.8 g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品中结晶水质量为        g,化学式为                  
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(18分)工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备CuSO2·5H2O的主要流程如下:

(1)下列装置可用于吸收气体X的是___________(填代号)。
(2)某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。
①装置B中的药品为_____________。  
②实验时,依次进行如下操作:组装仪器、__________________、加装药品、通入气体、_____________________、点燃酒精灯。


(3)熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO,选用提供的试剂,设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。 
提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。
_______________________________________________________________________。
(4)向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应),混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为___________________。
(5)用滴定法测定所得产品中CuSO4·5H2O的含量,称取a g样品配成100 mL溶液,取出20.00 mL,用c mol·滴定剂EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应),消耗滴定剂b mL。滴定反应如下:。则CuSO4·5H2O质量分数为__________。滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准溶液,则会导致测定结果偏_______。
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碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在                    范围内。
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为
                                                            
(3)实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2体积为 11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为              
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为                                               
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为        
A.氯水        B.KSCN溶液      C.NaOH溶液      D.酸性KMnO4溶液
(6)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:
则溶液中铁元素的总含量为        g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会
       (填“偏高” “偏低” “不变”)
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下列陈述和判断均正确,且有因果关系的是(      )
选项
陈述
判断
A
Si有良好的半导体性能
Si可用于制备光导纤维
B
在未知溶液中加入稀硝酸和氯化钡溶液有沉淀生成
说明该未知溶液含有SO42
C
铁、铜、汞、银的金属活动性顺序为Fe>(H)>Cu>Hg>Ag
要从矿石中冶炼得到金属单质,铁和铜必须用还原剂,汞和银只需加热
D
锌锰干电池碳棒是正极,MnO2是氧化剂
锌锰干电池是二次电池,可以反复充电

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