氯化亞銅(CuCl)是常用的催化劑。以低品位銅礦(主要成分為CuS、Cu2S和鐵的氧化物等)為原料制備CuCl步驟如下:
(1)“氧化浸取”。銅元素全部轉(zhuǎn)化為Cu2+,鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe3+。
①Cu2S、MnO2和硫酸反應(yīng)生成CuSO4、MnSO4和S,其化學(xué)方程式為 Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2OCu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2O。
②為提高銅元素的浸出率,工藝上可采取的措施有 ADAD(填字母)。
A.將銅礦粉碎并攪拌
B.增加銅礦的投料量
C.適當(dāng)縮短反應(yīng)時(shí)間
D.適當(dāng)提高硫酸濃度
(2)“除鐵錳”。依次用氨水沉鐵、用氨水-NH4HCO3混合溶液沉錳。
①用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為3時(shí),c(Fe3+)為 3×10-63×10-6mol?L-1。(常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39)
②向除鐵后的溶液中滴加氨水-NH4HCO3混合溶液,反應(yīng)生成MnCO3的離子方程式為 2NH3?H2O+Mn2++2HCO-3=MnCO3↓+2NH+4+CO2-3+2H2O2NH3?H2O+Mn2++2HCO-3=MnCO3↓+2NH+4+CO2-3+2H2O。
(3)“還原”。CuSO4溶液、NaCl溶液和Na2SO3溶液反應(yīng)生成CuCl沉淀。
已知:CuCl易被O2氧化,易與Cl-形成可溶的[CuCl2]-。
①反應(yīng)生成CuCl的離子方程式為 2Cu2++2Cl-+SO2-3+H2O=2CuCl↓+SO2-4+2H+2Cu2++2Cl-+SO2-3+H2O=2CuCl↓+SO2-4+2H+。
②如圖所示,n(CuSO4)和其他條件相同時(shí),CuCl產(chǎn)率隨n(NaCl)n(CuSO4)增大先升高后降低的原因是 n(NaCl)n(CuSO4)增大,溶液中Cl-濃度增大,使得更容易生成CuCl;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CuCl易與過(guò)多的Cl-形成可溶的[CuCl2]-,使得CuCl沉淀逐漸消失,產(chǎn)率下降n(NaCl)n(CuSO4)增大,溶液中Cl-濃度增大,使得更容易生成CuCl;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CuCl易與過(guò)多的Cl-形成可溶的[CuCl2]-,使得CuCl沉淀逐漸消失,產(chǎn)率下降。
③如圖所示,其他條件相同時(shí),CuCl產(chǎn)率隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)而降低的原因是 反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),CuCl被空氣中的氧氣氧化,產(chǎn)率下降反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),CuCl被空氣中的氧氣氧化,產(chǎn)率下降。
(4)已知:pCu=-lgc(Cu+),pX=-lgc(X-),式中X-表示鹵素陰離子。298K時(shí),Ksp(CuCl)≈1.0×10-7,Ksp(CuBr)≈1.0×10-9,Ksp(CuI)≈1.0×10-12。298K時(shí),CuCl、CuBr、CuI的飽和溶液中pCu和pX的關(guān)系如圖所示。圖中X代表 CuClCuCl的曲線,且a=66
2
HCO
-
3
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NH
+
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CO
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-
3
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HCO
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NH
+
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CO
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SO
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SO
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SO
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(
N
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l
)
n
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【答案】Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2O;AD;3×10-6;2NH3?H2O+Mn2++=MnCO3↓+++2H2O;2Cu2++2Cl-++H2O=2CuCl↓++2H+;增大,溶液中Cl-濃度增大,使得更容易生成CuCl;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CuCl易與過(guò)多的Cl-形成可溶的,使得CuCl沉淀逐漸消失,產(chǎn)率下降;反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),CuCl被空氣中的氧氣氧化,產(chǎn)率下降;CuCl;6
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HCO
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l
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/19 18:0:1組卷:1引用:1難度:0.5
相似題
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無(wú)水氯化鈣干燥。過(guò)濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來(lái)制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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