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工业上由黄铜矿制取Fe(工业上冶炼黄铜矿)

(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的2、工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)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3、(12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:⑴气体A中的大气污染物可选用下列4、工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:(1)气体A中的...

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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的

(1)c,d(2)加入KSCN溶液,若溶液变为血红色,证明有Fe 3 + ,若无现象,证明没有Fe 3 + ;加入K 3 [Fe(CN) 6 ]溶液,若生成蓝色沉淀,证明有Fe 2+ ;若无现象,则无Fe 2+

3Fe 2+ + 2[Fe(CN) 6 ] 3=Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ↓   4×10 -11 mol/L (3)3Cu 2 O+2Al Al 2 O 3 +6Cu

(4)b,d     Al 3+ 、Zn 2+ 、Cu 2+    (5)4H + +O 2 +4e - =2H 2 O

试题分析:(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、稀HNO 3 可以吸收二氧化硫,但生成NO污染大气,故b错误;c、NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,故c正确;d、氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,故d正确,故选cd。(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+ ;若无现象,证明没有Fe 3 + ;检验溶液中还存在Fe 2 + 的方法是加入K 3 [Fe(CN) 6 ]溶液,若生成蓝色沉淀,证明有Fe 2+ ;若无现象,则无Fe 2+ ,反应的离子方程式是3Fe 2+ +2[Fe(CN) 6 ] 3=Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ↓。溶液的pH为5时,溶液中OH - 的浓度是10 - 9 mol/L,则根据溶度积常数可知,此时Fe 3+ 的浓度= 4×10-11mol/L。

(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 Al 2 O 3 +6Cu。

(4)a、粗铜中含有杂质,则开始阶段阳极不是铜失去电子,但阴极始终是铜离子放电,所以溶液中硫酸铜额浓度是变化但,a不正确。b、精炼铜时,粗铜做阳极,连接电源正极,发生氧化反应,故b正确;c、溶液中Cu 2+ 向阴极移动,故c错误;d、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d正确,故选bd。

(5)原电池中正极得到电子,所以根据总的反应式可知,正极是氧气得到电子,因此电极反应式是4H + +O 2 +4e - =2H 2 O。

点评:该题是高考中的常见题型,难度大,综合性强,对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有利于培养学生规范严谨的实验设计能力、评价能力以及知识的迁移能力。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。注意离子的检验是高考的热点,选取的试剂和检验离子反应后要有特殊现象,会运用知识迁移方法解决问题。

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、稀HNO 3 可以吸收二氧化硫,但生成NO污染大气,故b错误;

c、NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,故c正确;

d、氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,故d正确;

故选cd;

(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:Fe 3+ ;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、反应中有热能产生,故a错误;

b、精炼铜时,粗铜做阳极,连接电源正极,发生氧化反应,故b正确;

c、溶液中Cu 2+ 向阴极移动,故c错误;

d、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d正确;

故选bd;

(5)利用反应2Cu+O 2 +2H 2 SO 4 ═2CuSO 4 +2H 2 O可制备CuSO 4 ,若将该反应设计为原电池,正极上是氧气得到电子发生还原反应,酸性溶液中生成的氢氧根离子以水的形式存在,其正极电极反应式为:4H + +O 2 +4e =2H 2 O,故答案为:4H + +O 2 +4e =2H 2 O.

(12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS 2 )冶炼铜的主要流程如下: ⑴气体A中的大气污染物可选用下列

⑴cd  ⑵滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色则存在Fe 3 + 。

⑶3Cu 2 O+2Al Al 2 O 3 +6Cu     ⑷d   ⑸O 2 +4e - +4H + =2H 2 O

(1)根据流程图可知,A应该是SO 2 。由于SO 2 是酸性氧化物,所以吸收SO 2 可选择cd。稀硝酸能氧化SO 2 ,但还原产物是NO,仍然会污染环境,答案选cd。

(2)检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液,即滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色则存在Fe 3 + 。

(3)铝是活泼的金属,能发生铝热反应,方程式是3Cu 2 O+2Al Al 2 O 3 +6Cu。

(4)由于粗铜中含有杂质,所以根据金属性强弱可知,阳极最初失去电子的是铝和锌。而阴极是始终是铜离子放电,所以ab不正确;电解池中阳离子向阴极移动,c不正确。铜的金属性强于Ag、Pt、Au,所以这些金属不会失去电子,最终形成阳极泥,答案选d。

(5)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以根据方程式可知,氧气在正极得到电子,反应式是O 2 +4e - +4H + =2H 2 O。

工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)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的__

(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H2SO4不能吸收二氧化硫,故a错误;

b、稀HNO3可以吸收二氧化硫,但生成NO污染大气,故b错误;

c、NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,故c正确;

d、氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,故d正确;

故答案为:cd;

(2)用稀H2SO4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Fe3+;Fe2+具有还原性,可以利用KMnO4溶液检验,取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去,根据Ksp[Fe(OH)3]=C(Fe3+)C(OH-)3,Fe3+的浓度=

Ksp[Fe(OH) 3]

C(OH ?)3

=

4.0×10 ? 38

(10 ?9) 3

=4.0×10-11mol/L,

故答案为:KSCN溶液;KMnO4溶液;4.0×10-11mol/L;

(3)由流程图转化可知,Cu2O与Al反应置换反应生成Al2O3与Cu,反应方程式为3Cu2O+2Al

 高温 

.

 

Al2O3+6Cu,故答案为:3Cu2O+2Al

 高温 

.

 

Al2O3+6Cu;

(4)a.精炼铜时,粗铜做阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解质溶液,电解过程中由于粗铜中有比铜活泼的杂质,所以当这些杂质溶解时,阴极析出的仍然是铜,所以CuSO4溶液的浓度变小;故a错误; 

b.精炼铜时,粗铜做阳极,连接电源正极,发生氧化反应故b正确;

c.溶液中Cu2+向阴极移动,故c错误;

d.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d正确; 

故答案为:bd;

(5)精炼铜时,粗铜做阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解质溶液,电解过程中由于粗铜中有比铜活泼的杂质,铝和锌都先失电子进入溶液,而阴极析出的仍然是铜,所以精炼后电解质溶液中的阳离子有Al3+、Zn2+、Cu2+,故Al3+、Zn2+、Cu2+.

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