“铜都”安徽铜陵有许多黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量Al2O3、SiO2),黄铜矿是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应原理为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2。CuFeS2中Cu和Fe元素的化合价均为+2价,被还原的元素是 (填元素符号),若反应中转移0.3mol电子时,则标准状况下产生SO2的体积为 L。
(2)焙烧黄铜矿产生的Cu2S可被稀硝酸氧化为Cu2+ 和硫单质,HNO3的还原产物为NO,试写出Cu2S与稀硝酸反应的离子方程式 ,该反应中稀硝酸体现 (填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)。
(3)焙烧黄铜矿还可得到Cu2O。将21.6g Cu2O加入到500mL某浓度的稀硝酸中,固体物质完全反应,生成Cu(NO3)2和NO,在所得溶液中加入1.0mol∙L-1的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。原硝酸的物质的量浓度为 。
铜是生物体必需的微量元素,也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)为了保护环境和节约资源,通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜,最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,该反应的氧化剂是______________;当生成19.2 g Cu时,反应中转移的电子为__________mol。
(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈,铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。试写出上述过程中负极的电极反应式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样CuSO4·5H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质)的含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取25.00 mL,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式:___________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生,溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定,发生反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,平均消耗c mol/L的Na2S2O3溶液V mL。则试样中CuSO4·5H2O的质量分数为______________。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,其与水反应的化学方程式是:4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH,工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾。制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下:
湿法制备:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
干法制备:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
下列有关说法中错误的是
A.高铁酸钾处理水时,水发生氧化反应 |
B.湿法中每生成1mol Na2FeO4共转移3mol电子 |
C.干法中每生成1mol Na2FeO4共转移4mol电子 |
D.K2FeO4处理水时,不仅能杀菌,并能使悬浮杂质沉降 |
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,请写出铁原子结构示意图_______。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)氯碱厂获得Cl2的离子方程式为
|
TiCl4 |
Mg |
MgCl2 |
Ti |
熔点/℃ |
-25.0 |
648.8 |
714 |
1667 |
沸点/℃ |
136.4 |
1090 |
1412 |
3287 |
(4)由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
(5)为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁,当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为 时,理论上Cl2的利用率最大。
9.下列实验现象及相关的离子方程式均正确的是
A.Cl2与FeI2溶液反应,当n(C12):n(FeI2)=1:1时:2Fe2++2I-+2C12 |
B.向Ba(NO3)2溶液中通人SO2气体,出现白色沉淀:Ba2++SO2+ H2O |
C.向H2O2溶液中滴加酸化的KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色:2 MnO4+7 H2 O2+6 H+ |
D.将等物质的量浓度、等体积的Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液混合:Ba2++SO+H++OH- |
(1)在酸性介质中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(连二硫酸铵)溶液会发生如下离子反应(未配平):
Mn2++S2O82—+H2O→MnO4—+SO42—+H+;
①该反应常用于检验Mn2+的存在,其特征现象是___________________________________。
②若反应中有0.1 mol还原剂参加反应,则转移电子数为________NA,消耗氧化剂的物质的量______________mol。
③写出该反应的离子方程式_________________________________。
(2)①向CuSO4溶液中通入硫化氢生成黑色沉淀CuS的离子方程式为___________________________________;
②向FeCl3溶液中加入过量的碘化钠溶液的离子方程式为_____________。
(3)在碱性介质中,H2O2有较强的还原性,可与Ag2O反应,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
(4)为测定大气中的臭氧(O3)含量,将0℃、1.01×105 Pa的空气V L慢慢通入足量KI溶液,使臭氧完全反应;然后将所得溶液用a mL c mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,恰好达到终点。已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。
①该滴定过程中可选择的指示剂为________。
②O3与KI溶液反应生成两种单质,则反应的化学方程式为___________________________。
③空气中臭氧的体积分数为________(用含“a、c、V”的字母表示)。
用0.1 mol / L的Na2SO3溶液30 mL,恰好将2×10-3 mol的XO4—还原,Na2SO3被氧化为Na2SO4,则元素X在还原产物中的化合价是
A.+1 | B.+2 | C.+3 | D.+4 |
研究性学习小组进行了一系列化学实验后,发现高锰酸钾分解后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气,且锰化合物的还原产物都是MnCl2.他们将6.32gKMnO4粉末加热一段时间,也不知道高锰酸钾是否完全分解,收集到0.112L气体后便停止加热了,冷却后放入足量的浓盐酸再加热,又收集到气体体积是(上述气体体积都折合成标准状况)
A.0.448L | B.2.240L | C.2.016L | D.无法确定 |
将0.15molFe3O4完全溶解在足量稀硫酸中,然后加入K2Cr2O7溶液250mL,恰好使溶液中Fe2+全部氧化成Fe3+,Cr2O72-全部转化成Cr3+,则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度是
A.0.05mol/L | B.0.1mol/L | C.0.2mol/L | D.0.3mol/L |
Cl2是一种重要的化工原料,结合氯气的相关知识解决下列问题。
(1)运输氯气的钢瓶上应贴的标签为_____________。
A.腐蚀品 | B.爆炸品 | C.有毒品 | D.易燃品 |
(2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,写出该反应的化学方程式 。
(3)漂白粉的有效成分是(填化学式)_____________。
(4)实验室可以用KMnO4与浓盐酸在常温下制备Cl2。高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。某化学兴趣小组在实验室里欲用KMnO4固体来配制500 mL 0.1mol/L的KMnO4溶液。
①需用的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、 。
②下列操作会导致实验结果偏小的是 (填字母)。
a.转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒
b.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
d.加水定容时俯视刻度线
③用配好的该浓度的KMnO4溶液与300mL 0.2mol/L的KI溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的体积为 mL。(已知MnO4-在此条件被还原为Mn2+)
(5)氯水中含有多种成分,因而具有很多性质,根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量,已知:Cl2 + 2Br-=2Cl-+ Br2)。
①能证明氯水具有漂白性的是__________(填“a”、“b”、“c”或“d”),现象是 。
②a中发生反应的离子方程式是 。
aL某浓度的SnC12溶液与过量FeC13溶液充分混合后,再加入L 0.2000 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,恰好完全反应,则SnC12的浓度为
(提示:①2Fe3++Sn2+=2Fe2++ Sn4+;②6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O)
A.0.3000 mol·L-1 | B.1.2000 mol·L-1 |
C.0.0333 mol·L-1 | D.0.1333 mol·L-1 |
下图所示为含Cr化合物在一定条件下的转化:
(1)①~⑧所示转化中,需要加入氧化剂才能实现的是_______(填写序号)。
(2)在上述转化中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是______(填化学式)。
(3)转化①可通过下列反应实现:
①完成并配平的化学方程式:
__Na2Cr2O7+__KI+__H2SO4——__Cr2(SO4)3+__Na2SO4+__K2SO4+__I2+__H2O
②用单线桥表示电子转移的方向和数目
③反应中每转移0.4mol电子,生成I2的物质的量为______mol。
如图所示,图中四种装置工作一段时间后,测得导线上均通过了0.002mol电子,此时溶液的pH由小到大的排列顺序为(不考虑溶液的水解和溶液的体积变化)
A.①<②<③<④ | B.①<③<②<④ |
C.②<①<④<③ | D.①<②<④<③ |
(1)环境专家认为可以用铝将水中的NO3﹣ 转化为N2,从而清除污染.该反应中涉及的粒子有:H2O、Al、OH﹣、Al(OH)3、NO3﹣、N2,请将各粒子分别填入以下空格(请将整个方程式配平后写在答题纸上).
NO3﹣+ + → + + ﹣ 该反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为 .
(2)若4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=﹣a KJ/mol
Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe (s)△H="+b" KJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣c KJ/mol
写出Al与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式: .
(3)将一定质量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mL PH=14的溶液,然后用2mol/L的盐酸滴定,可得到沉淀量与消耗的盐酸体积关系如图:则反应过程中产生氢气的总体积为 L(标准状况)