题目
题型:不详难度:来源:
已知:反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题:
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生多步反应,除了发生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O和Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O反应外,其它反应的离子方程式为____________________________________________。
(2)检验滤液中是否含有Fe3+的方法是____________________________________________________。
(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐,若水层1暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式________ _____________。
(4)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式 __________________。
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分的化学式是________________。
(6) 黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取铜的主要原料,可采用火法溶炼工艺生产铜,该工艺的中间过程会发生反应:Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑。该反应中,_______ (填化学式)作还原剂,每生成1mol Cu,反应中转移电子的物质的量为____________。
答案
(2)取少量滤液于试管中(1分),向其中加入少量KSCN溶液,若溶液变红,说明含有Fe3+,如果不变红,说明不含有Fe3+(1分)。
(3) 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (4) 4OH--2e-=2 H2O+ O2↑
(5)H2SO4(1分,写名称不得分) (6)Cu2S(1分);1mol(缺少单位扣1分)
解析
试题分析:(1)氧化亚铜、氧化铜、三氧化二铁均可以和强酸发生反应生成盐和水,Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。铁离子具有氧化性,能氧化金属铜,则金属铜和三价铁之间发生氧化还原反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。
(2)铁离子能和KSCN溶液反应使溶液显红色,据此可以检验铁离子,即取少量滤液于试管中,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液变红,说明含有Fe3+,如果不变红,说明不含有Fe3+。
(3)根据流程图可知,滤液中含有亚铁离子,因此“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,可分离出一种重要的晶体FeSO4•7H2O。由于亚铁离子具有还原性极易被氧化生成铁离子,所以暴露在空气中一段时间后,可被氧气氧化,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。
(4)电解池中阳极失去电子,发生氧化反应。所以电解硫酸铜时,阳极上是氢氧根离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O。
(5)电极硫酸铜后有硫酸生成,因此“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是硫酸,化学式为H2SO4。
(6)根据反应可知Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑,Cu2S中S元素化合价从-2价升高到+4价,被氧化,Cu2S是还原剂。根据方程式可知,铜元素的化合价从+1价降低到0价,得到1个电子,所以每生成1mol Cu,反应中转移电子的物质的量为1mol。
核心考点
试题【现代社会中铜在不同领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水】;主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]
举一反三
2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。现向FeCl3溶液中加入a g Cu粉,完全溶解后,再加入b g Fe粉,充分反应后尚有c g残余固体。若c<a,则下列说法正确的是
A.残余固体全部是Cu |
B.残余固体可能为Fe和Cu的混合物 |
C.最后得到的溶液可能含有Fe3+ |
D.残余固体是Fe,溶液中一定不含Cu2+ |
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式: 。
(2)干燥管C内盛放的药品是 和 (填化学式)。干燥管的 (填“m”或“n”)端与g导管相连接。
(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气,简述实验操作步骤和现象 。
(1)能说明有SO2气体产生的实验现象是 。
(2)图2中导气管e的主要作用为 。
(3)上述装置中图2中的NaOH溶液能吸收SO2尾气,防止污染,如将其更换为酸性KMnO4溶液,同样可以达到目的,试写出酸性KMnO4溶液与SO2反应的化学方程式:
。
(4)对比两套实验装置,不难发现图2装置除了能更好的吸收有毒气体SO2防止其污染环境外,还有一个非常明显的优点,你认为是 。
(5)反应一段时间后停止反应,待冷却后用胶头滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+; Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+。
为确认溶液的成分,选用如下试剂:
A.稀HCl溶液 | B.稀硫酸 | C.KSCN溶液 | D.酸性KMnO4溶液 |
试完成下列相关的实验探究:
实验步骤 | 实验现象及结论 |
1、取一支洁净的试管,滴加1-2mL的试样溶液,再向试管中滴加几滴KSCN溶液 | (1) ,则说明Ⅱ成立。 (2) ,则说明溶液中存在Fe3+,则Ⅰ或Ⅲ成立。 |
2、 | 。 |
实验步骤 | 实验操作 |
Ⅰ | 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中,高温煅烧至质量不再减轻,冷却至室温 |
Ⅱ | 取少量实验步骤I所得固体放于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解 |
Ⅲ | 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红 |
由此甲同学得出结论:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式__________________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进:检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。他需要选择的试剂是____________(填序号)。
a.氯水 b.氯水+KSCN溶液 c.K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是____________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知,煅烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入试剂:稀硫酸、________ (填试剂名称)和氨水;再_________(填操作名称),灼烧,即可得到Fe2O3。
(5)工业上用氧化还原滴定法测菱铁矿中FeCO3的质量分数,通过控制样品的质量,使滴定时消耗KMnO4溶液体积为c mL,对应菱铁矿中FeCO3的质量分数为c%,可以简化计算。某同学取含FeCO3 c%的菱铁矿a g,用足量稀硫酸溶解后,再用0.0 200 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被还原成Mn2+),最终消耗KMnO4溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质,则所取菱铁矿的质量a=__________g。(FeCO3的摩尔质量为116 g·mol-1)
Ⅰ.铁触媒(+2价铁和+3价铁组成的氧化物)是工业合成氨的催化剂。某学习小组用下列流程测定铁触媒的含铁量。根据题意回答相关问题:
(1)步骤①中需用1.50 mol·L-1的硫酸100mL,若用18.4mol·L-1的浓硫酸来配制,则需要用量筒量取浓硫酸 mL
(2)步骤②通入Cl2的目的是 (用离子方程式表示)
(3)步骤④后需用 (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
(4)步骤⑤消耗0.10mol·L-1的Na2SO3溶液25.00mL,则铁触媒中铁的质量分数为 。
Ⅱ.目前的研究表明,铁的某些含氧酸盐可用于工业废水、废气的处理。
(1)用K2FeO4处理中性废水时与水反应生成氢氧化铁胶体,并放出无色无味的气体和其它物质,写出反应的离子反应方程式 ,处理废水时既利用K2FeO4强氧化性,又利用生成氢氧化铁胶体的 作用。
(2)MFe2O4可以与氢气反应制备新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox (3<x<4),其中M表示+2价的金属元素,常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,达到回收硫、净化空气目的,转化过程表示如下:
则可以判断x y,氧化性:MFe2Oy SO2(填“>”、“<”或“=”)
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