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氯化亚铜(CuCl)是常用的催化剂。以低品位铜矿(主要成分为CuS、Cu2S和铁的氧化物等)为原料制备CuCl步骤如下:
(1)“氧化浸取”。铜元素全部转化为Cu2+,铁元素全部转化为Fe3+
①Cu2S、MnO2和硫酸反应生成CuSO4、MnSO4和S,其化学方程式为
Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2O
Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2O

②为提高铜元素的浸出率,工艺上可采取的措施有
AD
AD
(填字母)。
A.将铜矿粉碎并搅拌
B.增加铜矿的投料量
C.适当缩短反应时间
D.适当提高硫酸浓度
(2)“除铁锰”。依次用氨水沉铁、用氨水-NH4HCO3混合溶液沉锰。
①用氨水调节溶液的pH为3时,c(Fe3+)为
3×10-6
3×10-6
mol•L-1。(常温下,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39
②向除铁后的溶液中滴加氨水-NH4HCO3混合溶液,反应生成MnCO3的离子方程式为
2NH3•H2O+Mn2++
2
HCO
-
3
=MnCO3↓+
2
NH
+
4
+
CO
2
-
3
+2H2O
2NH3•H2O+Mn2++
2
HCO
-
3
=MnCO3↓+
2
NH
+
4
+
CO
2
-
3
+2H2O

(3)“还原”。CuSO4溶液、NaCl溶液和Na2SO3溶液反应生成CuCl沉淀。

已知:CuCl易被O2氧化,易与Cl-形成可溶的[CuCl2]-
①反应生成CuCl的离子方程式为
2Cu2++2Cl-+
SO
2
-
3
+H2O=2CuCl↓+
SO
2
-
4
+2H+
2Cu2++2Cl-+
SO
2
-
3
+H2O=2CuCl↓+
SO
2
-
4
+2H+

②如图所示,n(CuSO4)和其他条件相同时,CuCl产率随
n
N
a
C
l
n
C
u
S
O
4
增大先升高后降低的原因是
n
N
a
C
l
n
C
u
S
O
4
增大,溶液中Cl-浓度增大,使得更容易生成CuCl;随着反应的进行,CuCl易与过多的Cl-形成可溶的
[
C
u
C
l
2
]
-
,使得CuCl沉淀逐渐消失,产率下降
n
N
a
C
l
n
C
u
S
O
4
增大,溶液中Cl-浓度增大,使得更容易生成CuCl;随着反应的进行,CuCl易与过多的Cl-形成可溶的
[
C
u
C
l
2
]
-
,使得CuCl沉淀逐渐消失,产率下降


③如图所示,其他条件相同时,CuCl产率随反应时间延长而降低的原因是
反应时间越长,CuCl被空气中的氧气氧化,产率下降
反应时间越长,CuCl被空气中的氧气氧化,产率下降


(4)已知:pCu=-lgc(Cu+),pX=-lgc(X-),式中X-表示卤素阴离子。298K时,Ksp(CuCl)≈1.0×10-7,Ksp(CuBr)≈1.0×10-9,Ksp(CuI)≈1.0×10-12。298K时,CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中pCu和pX的关系如图所示。图中X代表
CuCl
CuCl
的曲线,且a=
6
6

【答案】Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2O;AD;3×10-6;2NH3•H2O+Mn2++
2
HCO
-
3
=MnCO3↓+
2
NH
+
4
+
CO
2
-
3
+2H2O;2Cu2++2Cl-+
SO
2
-
3
+H2O=2CuCl↓+
SO
2
-
4
+2H+
n
N
a
C
l
n
C
u
S
O
4
增大,溶液中Cl-浓度增大,使得更容易生成CuCl;随着反应的进行,CuCl易与过多的Cl-形成可溶的
[
C
u
C
l
2
]
-
,使得CuCl沉淀逐渐消失,产率下降;反应时间越长,CuCl被空气中的氧气氧化,产率下降;CuCl;6
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/19 18:0:1组卷:3引用:1难度:0.5
相似题
  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    Fe3+已经除尽的试剂是
     

    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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