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工业上以黄铜矿炼铜(黄铁矿炼铜)

(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中3、工业上用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜,8CuFeSO2+2IO2高温.8Cu+4FeO+2F4、工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜,(1)冶炼过程中得到Cu2O和Cu的混合物称6、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:工...

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黄铜矿是工业炼铜为什么要加石英沙?

工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:

工业炼铜中作为添加剂、熔剂加入石英沙可保证冶炼过程二氧化硫反应生成亚硫酸钠生产更稳定,更容易分离硅酸盐。

工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS 2 )冶炼铜的主要流程如下: (1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中

(1)由流程图转化可知,气体A中的大气污染物主要是二氧化硫,选择试剂吸收二氧化硫,不能产生新的污染气体,

a、浓H 2 SO 4 不能吸收二氧化硫,故a错误;

b、氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,故b正确;

c、NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,故c正确;

d、稀HNO 3 可以吸收二氧化硫,但生成NO污染大气,故d错误;

故答案为:bc;

(2)用稀H 2 SO 4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明含有Fe 3+ ;Fe 2+ 具有还原性,可以利用KMnO 4 溶液检验,取少量溶液,滴加KMnO 4 溶液,KMnO 4 溶液紫色褪去,

故答案为:取少量溶液,滴加KMnO 4 溶液,KMnO 4 溶液紫色褪去;

(3)由流程图转化可知,Cu 2 O与Al反应置换反应生成Al 2 O 3 与Cu,反应方程式为3Cu 2 O+2Al

 高温 

.

 

Al 2 O 3 +6Cu,

故答案为:3Cu 2 O+2Al

 高温 

.

 

Al 2 O 3 +6Cu;

(4)a.精炼铜时,粗铜做阳极,连接电源正极,发生氧化反应故a正确;  

b.溶液中Cu 2+ 向阴极移动,故b错误;

c.Ag、Pt、Au不如铜活泼,铜放电后Ag、Pt、Au从粗铜脱落,利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属,故c正确;          

d.反应中有热能产生,所以电能不是全部转化为化学能,故d错误;

故答案为:ac;

(5)利用反应2Cu+H 2 O 2 +H 2 SO 4 ═CuSO 4 +2H 2 O可制得CuSO 4 ,若将该反应设计为原电池,正极上是过氧化氢得到电子发生还原反应,酸性溶液中以水的形式存在,其正极电极反应式为:2H + +H 2 O 2 +2e =2H 2 O,故答案为:2H + +H 2 O 2 +2e =2H 2 O.

工业上用黄铜矿( CuFeS2)冶炼铜,副产品中也有SO2,冶炼铜的反应为:8CuFeSO2+2IO2 高温 . 8Cu+4FeO+2F

反应8CuFeS2+21O2

 高温 

.

 

8Cu+4FeO+2Fe203+16SO2中铜元素、氧元素在得电子化合价降低,被还原;

设转移电子数为x.

8CuFeS2+21O2

 高温 

.

 

8Cu+4FeO+2Fe203+16SO2 转移电子

                  8mol                  100NA

                 0.8mol                  x

x=10NA,故答案为:Cu、O;10NA.

工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS 2 )为原料制备金属铜,有如下两种工艺。I.火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿

(1)CuFeS 2 、O 2

(2)A、D

(3)C

(4)CuFeS 2 +4Fe 3+ =Cu 2+ +5Fe 2+ +2S

(5)FeCl 3

(6)Fe 2+ -e - =Fe 3+

(7)2.5×10 -6

(1)根据方程式2CuFeS 2 + 2SiO 2 +5O 2 =2Cu+2FeSiO 3 +4SO 2 知,铜元素的化合价降低,氧元素的化合价降低,因此该反应中氧化剂是CuFeS 2 和O 2 。

(2)SO 2 是大气污染物,A错;用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠,可以防止污染,B正确;用氨水吸收后,不经氧化制硫酸铵,也可以防上污染,C正确;SO 2 不能溶于氯化钡溶液,D错;答案选AD。

(3)炉渣主要成分是FeO、Fe 2 O 3 、SiO 2 、Al 2 O 3 等,为得到Fe 2 O 3 ,加盐酸溶解后,需要过滤出二氧化硅,然后再加入氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化为三价铁离子,再加入过量氢氧化钠溶液后主要成分是氢氧化铁沉淀。过滤、洗涤、灼烧就可以得到三氧化二铁,所以未涉及的实验操作是蒸发结晶。

(4)过滤得到的滤纸中含有硫单质,这说明CuFeS 2 与FeCl 3 溶液发生氧化还原反应,即CuFeS 2 +4Fe 3+ =Cu 2+ +5Fe 2+ +S。

(5)电解时产生的电解液又可以与黄铜矿反应,所以该工艺流程中,可以循环利用的物质是FeCl 3 。

(6)电解池中阳极失去电子,因此若用石墨做电极电解滤液,则亚铁离子在阳极失去电子,所以阳极反应是Fe 2+ -e - =Fe 3+ 。

(7)已知K SP (PbCl 2 )=1×10 一5 ,因此当溶液中c(C1 一 )=2mo1·L -1 时溶液中Pb 2+ 物质的量浓度为 mol·L -1 。

工业上用黄铜矿冶炼铜及对炉渣综合利用的一种工艺流程如下: (1)冶炼过程中得到Cu 2 O和Cu的混合物称

(1)3Cu 2 O+2Al Al 2 O 3 +6Cu     (2分)     正  (1分)     阴   (1分)

(2)2.5   (1分)        Cu 2 O和Cu 2 S    (1分)

(3)①2Fe 2+ +ClO +2H + =2Fe 3+ +Cl +H 2 O      (2分)

②Al 3+ +4OH =AlO 2 +2H 2 O    (2分)

③稀硫酸 高锰酸钾溶液           (2分)

取少量高锰酸钾溶液于试管中,滴加经稀硫酸溶解的炉渣溶液,高锰酸钾溶液的紫色褪去,证明含有Fe 2+    (2分)

试题分析:(1)由题意可知,“泡铜”与金属A1在高温条件下混合反应可得粗铜为铝热反应;电解精炼铜是粗铜做阳极,即连接电源的正极(2)将题目中三个方程式处理后可得:2CuFeS 2 +5O 2 =2FeO+4SO 2 +2Cu故每生成1 mol Cu,共消耗2.5mol O 2 ;③中铜的化合价降低,故Cu 2 O和Cu 2 S是氧化剂(3)炉渣中含有FeO,需要将其氧化,亚铁具有还原性,故检验时可选择酸性高锰酸钾。

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:8CuFeS2+2lO2 高

(1)黄铜矿冶炼得到粗铜的一步反应为:8CuFeS2+21O2

 高温 

.

 

8Cu+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,根据氧化还原反应规律,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,

故答案为:铜元素;

(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,所以滤液中含有的阳离子有:Fe3+、Fe2+、H+、Al3+,

故答案为:Al3+;

②a.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,故a产物;

b.溶液中含有铁离子,因此加KSCN溶液显红色,无法据此检验铁离子,故b产物;

C.亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;

d.溶液中含有铁离子,原溶液显黄色,无法据此检验亚铁离子,故d产物,

故答案为: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,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,

故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(3)设SO2的物质的量是x,n(Na2SO3):n(NaHSO3)=1:2,根据S原子守恒可知:亚硫酸钠为

x

3

mol,亚硫酸氢钠为

2x

3

mol,

碳酸钠的物质的量为:1L×1mol/L=1mol,

根据钠原子守恒可知:

x

3

mol×2+

2x

3

mol=2mol,

解得:x=1.5mol,

故答案为:1.5.

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