工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25 ℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
| |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| Ksp |
8.0×10-16 |
2.2×10-20 |
4.0×10-38 |
| 完全沉淀pH |
≥9.6 |
≥6.4 |
≥3.2 |
(1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有 (写两种)。
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为 ;
试剂X的化学式为 。
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为 ,用pH试纸测该溶液pH的方法是 。
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O
[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,写出该反应的平衡常数表达式: 。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是 。
(10分）电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
⑴若X、Y都是惰性电极，a是饱和CuCl2溶液，则
①电解池中X极上的电极反应式是________；
②Y电极上的电极反应式是________；检验该电极反应产物的方法是________。
⑵如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①Y电极的材料是 ________；
②假若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重________克。
(9分)根据下列氧化还原反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计一个原电池：
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是________；电解质溶液Y是________；
（2）银电极为电池的________极，发生的电极反应为_________________________；
X电极上发生的电极反应为_________________________；
（3）外电路中的电子是从________电极流向________电极(填具体电极如Ag”)。
(10分)如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）铁钉在逐渐生绣。
（2）若试管内液面上升，发生 腐蚀，电极反应：负极： ，正极： 。
（3）若试管内液面下降，则原溶液呈 性，发生的电极反应：正极： 。
(6分)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移电子总数为______（阿伏加德罗常数的值用NA表示），放出的热量为______kJ。
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