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氯化亞銅(CuCl)微溶于水,易被氧化,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥等行業(yè)。以廢銅渣(銅單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%,CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%,其他雜質(zhì)不含銅元素)為原料,可制備CuCl并獲得副產(chǎn)品(NH42SO4,流程如圖:
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(1)“浸出”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)有:
反應(yīng)Ⅰ.CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
反應(yīng)Ⅱ.4Cu+NH4NO3+5H2SO4=4CuSO4+(NH42SO4+3H2O
①浸出溫度為20℃時(shí),銅元素浸出率隨時(shí)間的變化如圖所示。銅元素浸出率=
溶液中
n
C
u
2
+
原料中
[
n
C
u
+
n
C
u
O
]
×100%。
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結(jié)合圖像,從反應(yīng)速率的角度分析,可得出的結(jié)論是
t1前,反應(yīng)速率較快,銅元素浸出率提高較快;t1后,反應(yīng)速率減慢,隨反應(yīng)時(shí)間增加,銅元素浸出率增幅減慢
t1前,反應(yīng)速率較快,銅元素浸出率提高較快;t1后,反應(yīng)速率減慢,隨反應(yīng)時(shí)間增加,銅元素浸出率增幅減慢
。
②實(shí)際浸出溫度選擇65℃,可提高單位時(shí)間內(nèi)銅元素浸出率。若溫度過(guò)高,會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體,該氣體的化學(xué)式為
NO2
NO2
。
(2)充分浸出后,“還原”時(shí)加入的(NH42SO3溶液需略過(guò)量,“還原”后的濾液經(jīng)多次循環(huán)可提取一定量的(NH42SO4(忽略轉(zhuǎn)化流程中雜質(zhì)參與的反應(yīng))。
①“還原”時(shí)(NH42SO3溶液過(guò)量的原因是
稍過(guò)量的(NH42SO3可以使Cu2+全部被還原,防止CuCl被氧化
稍過(guò)量的(NH42SO3可以使Cu2+全部被還原,防止CuCl被氧化
 (寫(xiě)出兩點(diǎn))。
②假設(shè)銅元素完全浸出,忽略過(guò)量的(NH42SO3,計(jì)算100g廢銅渣理論上可制得CuCl與(NH42SO4的物質(zhì)的量
100g廢銅渣中含有銅64g、氧化銅8g,則銅元素的物質(zhì)的量為(
64
64
+
8
80
)mol=1.1mol,則氯化亞銅的物質(zhì)的量為1.1mol;浸出過(guò)程中生成硫酸銨的物質(zhì)的量為
1
4
×
64
64
mol=0.25mol,還原過(guò)程中由轉(zhuǎn)移電子守恒可知銅與亞硫酸銨的比例為2:1,則消耗亞硫酸銨的物質(zhì)的量為
1
2
×1.1mol=0.55mol,即生成硫酸銨的物質(zhì)的量為0.55mol,則生成硫酸銨的總物質(zhì)的量為0.25mol+0.55mol=0.8mol
100g廢銅渣中含有銅64g、氧化銅8g,則銅元素的物質(zhì)的量為(
64
64
+
8
80
)mol=1.1mol,則氯化亞銅的物質(zhì)的量為1.1mol;浸出過(guò)程中生成硫酸銨的物質(zhì)的量為
1
4
×
64
64
mol=0.25mol,還原過(guò)程中由轉(zhuǎn)移電子守恒可知銅與亞硫酸銨的比例為2:1,則消耗亞硫酸銨的物質(zhì)的量為
1
2
×1.1mol=0.55mol,即生成硫酸銨的物質(zhì)的量為0.55mol,則生成硫酸銨的總物質(zhì)的量為0.25mol+0.55mol=0.8mol
 (寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
【答案】t1前,反應(yīng)速率較快,銅元素浸出率提高較快;t1后,反應(yīng)速率減慢,隨反應(yīng)時(shí)間增加,銅元素浸出率增幅減慢;NO2;稍過(guò)量的(NH42SO3可以使Cu2+全部被還原,防止CuCl被氧化;100g廢銅渣中含有銅64g、氧化銅8g,則銅元素的物質(zhì)的量為(
64
64
+
8
80
)mol=1.1mol,則氯化亞銅的物質(zhì)的量為1.1mol;浸出過(guò)程中生成硫酸銨的物質(zhì)的量為
1
4
×
64
64
mol=0.25mol,還原過(guò)程中由轉(zhuǎn)移電子守恒可知銅與亞硫酸銨的比例為2:1,則消耗亞硫酸銨的物質(zhì)的量為
1
2
×1.1mol=0.55mol,即生成硫酸銨的物質(zhì)的量為0.55mol,則生成硫酸銨的總物質(zhì)的量為0.25mol+0.55mol=0.8mol
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/19 0:0:1組卷:12引用:2難度:0.5
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    已知:反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為:MnO2+FeS2+4H+═2S+Mn2++Fe2++2H2O
    (1)為提高酸浸過(guò)程中浸出率,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施有
     
     
    (任寫(xiě)兩種)。
    (2)已知:室溫下Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13,反應(yīng)Ⅱ后溶液中c(Mn2+)=0.2mol?L-1。
    ①反應(yīng)Ⅱ中MnO2的作用是
     
    。
    ②欲使溶液中c(Fe3+)<10-5mol?L-1,“調(diào)pH”過(guò)程需控制溶液pH的范圍是
     
    。
    (3)已知硫酸錳在不同溫度下的溶解度和析出晶體的組成如圖所示。從濾液制取較多MnSO4?H2O的操作是:控制溫度在80~90℃之間,然后
     
    、
     
    ,使固體MnSO4?H2O與溶液分離;獲得的MnSO4?H2O晶體常用酒精洗滌,優(yōu)點(diǎn)是
     
    。
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    (4)測(cè)定產(chǎn)品純度。
    ①取制得的MnSO4晶體0.3020g,溶于適量水中,加硫酸酸化;
    ②用過(guò)量NaBiO3(難溶于水)將Mn2+完全氧化為
    M
    n
    O
    -
    4
    ,過(guò)濾、洗滌;
    ③將幾次洗滌的濾液與過(guò)濾所得的濾液合并,向其中加入Na2C2O4固體1.072g,充分反應(yīng);
    ④再用0.0320mol?L-1KMnO4溶液滴定步驟③反應(yīng)后的溶液,用去40.00mL。
    已知:C2
    O
    2
    -
    4
    +
    M
    n
    O
    -
    4
    →CO2+Mn2+(未配平)。
    a.用KMnO4溶液滴定時(shí),滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為
     
    。
    b.計(jì)算產(chǎn)品中MnSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
     
    。
    Ⅱ.某實(shí)驗(yàn)小組為檢驗(yàn)MnSO4受熱分解是否生成SO2或SO3,設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
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    (5)裝置B、C、D中的溶液依次為
     
    (填字母)。
    a.Ba(NO32
    b.BaCl2
    c.品紅
    d.濃硫酸
    e.Ca(OH)2
    f.NaOH
    (6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),為防止倒吸,正確的操作方法是
     
    。
    發(fā)布:2024/10/22 2:0:1組卷:20引用:2難度:0.5
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    (1)步驟1中Na2CO3溶液的作用
     
    。
    (2)抽濾裝置如圖所示。和普通過(guò)濾相比,抽濾的優(yōu)點(diǎn)是
     
    。
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    (3)步驟3中生成摩爾鹽的反應(yīng)方程式為
     
    。
    (4)Fe3+含量是影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。定量測(cè)定方法是:取1.00g產(chǎn)品于燒杯中,加入適量鹽酸溶解,并加入3滴KSCN溶液,定容至50mL。取溶液置于比色管中,與標(biāo)準(zhǔn)色階進(jìn)行目視比色,確定產(chǎn)品級(jí)別??梢愿鶕?jù)顏色確定產(chǎn)品級(jí)別的原理是
     
    。
    (5)取30.00g所制得的固體于小燒杯中,加入適量稀硫酸,溶解后在250mL容量瓶中定容。取25.00mL于錐形瓶中,用0.1mol?L-1的KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。平行操作三次,消耗KMnO4溶液的平均體積為16.00mL。此樣品中Fe2+含量為
     
    %(保留三位有效數(shù)字)。
    發(fā)布:2024/10/22 4:0:1組卷:2引用:2難度:0.5
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