题目
题型:不详难度:来源:
工业冶炼铜的化学方程式是:
(1)CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是氧元素和____________。
(2)用少量黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(主要含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)模拟制铁红(Fe2O3),进行如下实验。
①滤液中的阳离子有Fe3+、Fe2+、H+、_____________。
②为确认滤液中含Fe2+,下列实验方案和预期现象正确的是____(填序号)。
| 实验方案 | 预期现象 |
a | 加NaOH溶液 | 产生白色沉淀,变灰绿再变红褐 |
b | 先加KSCN溶液,再加氯水 | 先无明显现象,后变红 |
C | 加酸性KMnO4溶液 | 紫色褪去 |
d | 先加氯水,再加KSCN溶液 | 溶液先变黄,再变红 |
③滤液在酸性条件下,与H2O2反应的离子方程式是
______________________________________________________________________。
(3)冶炼铜过程中产生大量的SO2可用于制硫酸,尾气可用纯碱溶液吸收。已知用1L1mol/L的纯碱溶液吸收SO2,生成n(Na2SO3):n(NaHSO3)=1:2,则吸收的SO2物质的量是_____________mol。
答案
③(2分) (3)1.5(2分)
解析
试题分析:(1)黄铜矿冶炼得到粗铜的一步反应为:8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,若CuFeS2中的Fe的化合价为+2价,则铜的化合价为+2价,硫的化合价为-1价,氧气中氧元素的化合价为0价,产物中铜的化合价为0价,氧化亚铁中铁的化合价为+2价,氧元素为-2价,三氧化二铁中铁的元素化合价为+3价,氧元素为-2价,二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,氧元素为-2价,根据氧化还原规律,化合价降低的发生还原反应,所以反应中被还原的元素是Cu、O。
(2)①炉渣中要含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝,所以滤液中的阳离子有Fe3+、Fe2+、H+、Al3+。
②由于溶液中含有Fe3+、Fe2+、H+、Al3+,所以a中加入氢氧化钠溶液后生成氢氧化铁红褐色沉淀会掩盖氢氧化亚铁沉淀,a不正确;溶液中含有铁离子,因此加KSCN溶液显红色,b不正确;亚铁离子检验还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,c正确;溶液中含有铁离子,显黄色,d不正确,答案选c。
③双氧水具有氧化性,亚铁离子具有还原性,能氧化亚铁离子,生成铁离子,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(3)设SO2的物质的量是x,则根据n(Na2SO3):n(NaHSO3)=1:2可知,亚硫酸钠是x/3mol,亚硫酸氢钠是2x/3mol。碳酸钠的物质的量是1L×1mol/L=1mol,则根据钠原子守恒可知2x/3mol+2x/3mol=2mol,解得x=1.5mol。2和碳酸钠反应的有关计算
点评:该题是中等难度的试题,试题贴近高考,综合性强。在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生答题能力的培养和训练。意在培养学生分析、归纳、总结问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。
核心考点
试题【工业上可用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜,同时还可得到多种物质。工业冶炼铜的化学方程式是:(1)CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是氧元素和__】;主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)在CuCl2溶液中逐滴加入过量KI溶液,可能发生的反应有:
2Cu2++4I-=2CuI↓(白色)+I2; 2Cu2++4I-+2Cl-=CuCl↓(白色)+I2
已知:常温下Ksp(CuCl)=1.20×10-6(mol/L)2; Ksp(CuI)=5.06×10-12(mol/L)2。由此推断上述反应生成主要沉淀物的化学式是______。
(2)向CuH中加入过量稀HC1,有气体生成,该反应的离子方程式为______。
(3)将冰铜(由Cu2S和FeS熔合成含Cu 18%—20%的一种物质)加入熔剂,在髙温下吹入空气,冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应生成粗铜。上述两个反应的化学方程式分别是______、______。
(4)常温下,向0.20 mol • L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液,生成浅蓝色氢氧化铜沉淀,当溶液的pH = 6时,c(Cu2+)=______mol.L‑1。[已知:Ksp(CuI)=2.2×10-20(mol/L)3]
(5)将0.80 gCuSO4 • 5H2O样品加热分解,其脱水过程中固体质量随温度的变化如下图所示。
请确定110°C时固体物质的化学式____________。(要求写出推断过程)
A.用盐酸可以洗去铜表面的铜锈 |
B.向氯化铁溶液中加入适量氧化铜固体,可得到红褐色沉淀 |
C.0.1mol/L的CuSO4溶液中,Cu2+的微粒数目一定小于0.1NA(设NA为阿伏伽德罗常数) |
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) |
基于上述反应所得黑色固体粉末,研究性学习小组提出下列假设并欲做实验分析。
假设一:固体全部是Fe3O4
假设二:固体全部是Fe
假设三:固体是
取铁粉与水蒸气反应后的固体作为样品,进行如下实验探究。
探究1:取少量样品投入硫酸铜稀溶液中,若现象为 ,则假设一成立。
探究2:取1.68g样品在纯氧中灼烧后,若质量为 g,则假设二成立。
经过实验探究,假设一、二都不成立。
探究3:取样品4.00g进行如下实验。
B中的溶液是 ;实验后经测定样品完全反应,D中剩余固体质量为3.36g,且测得E中沉淀质量为6.0g,则样品中Fe3O4的质量分数为 ;实验装置中有一明显缺陷是 。
请回答下列问题:
(1)若A为H20(g),可以得到Fe304,写出H2O的电子式:_______.
(2)若B为NaC103与稀硫酸,写出其氧化Fe2+的离子方程式(还原产物为Cl-):____。
(3)若C为KNO3和KOH的混合物,写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸鉀的化学方程式 并配平:
(4)为测定溶液I中铁元素的总含量,实验操作:准确量取20.00mL溶液I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0.1000mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:
①写出滴定选用的指示剂______,滴定终点观察到的现象______:
②溶液丨中轶元素的总含量为______g.L-1。若滴定前溶液中H202没有除尽,所测定的铁元 素的含量将会______ (填“偏高” “偏低” “不变”)。
(5)设计实验方案,检验溶液I中的Fe2+和Fe3+______。
【查阅资料】2KNO32KNO2+O2↑ Fe(NO3)2FexOy+NO2↑+O2↑
实验一:探究Fe(NO3)2热分解固体产物中铁元素的价态。该小组甲同学将分解后的固体产物溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液,进行以下探究实验。
(1)【提纯猜想】
猜想一:铁元素只显+2价;
猜想二:铁元素 ;
猜想三:铁元素既有+2价又有+3价。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液;向另一份溶液中滴入酸性KMnO4稀溶液。
(2)【实验现象】实验① ;实验② 。
(3)【实验结论】猜想二成立,则Fe(NO3)2分解的化学方程式是 。
实验二:
(4)探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。小组乙同学进行料如下实验,请完成实验空缺部分内容。限选试剂和用品:浓H2SO4溶液、4mol/LNaOH溶液、0.1mol/LBaCl2溶液、带火星的木条、0.1mol/L酸性KMnO4溶液、蒸馏水。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量Fe(NO3)2固体于试管中,加热分解。 | ,说明分解产生的气体中含有NO2。 |
步骤2:将产生的气体依次通过盛有足量 、浓硫酸的洗气瓶, 在最后一个出口检验。 | ,说明分解产生的气体中含O2。 |
实验三:KNO3中混有Fe(NO3)2,为确定其中铁元素的含量,小组丙同学进行如下实验:①取混合物样品10g,充分加热分解;②将固体产物溶解、过滤,取沉淀进行洗涤、干燥,称得其质量为3.2g。则混合物中铁元素的质量分数为 。(保留三位有效数字,相对原子质量:Fe-56 O-16)
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