满分5 > 高中化学试题 >

纳米铜是一种性能优异的超导材料,以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉...

纳米铜是一种性能优异的超导材料,以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所示:

(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S,其原理如图所示,该反应的离子方程式为______

(2)从辉铜矿中浸取铜元素时,可用FeCl3溶液作浸取剂。

①反应:Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S,每生成1mol CuCl2,反应中转移电子的物质的量为______;浸取时,在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度,有关反应的离子方程式为______

②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时,铜元素浸取率的变化如图所示,未洗硫时铜元素浸取率较低,其原因是______

(3)“萃取”时,两种金属离子萃取率与pH的关系如图所示。当pH1.7时,pH越大,金属离子萃取率越低,其中Fe3+萃取率降低的原因是______

(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时,该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为______

(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水,静置,再经过滤、_____、干燥、_____等操作可得到Fe2O3产品。

 

CuFeS2 +Cu+2H+=2CuS+Fe2++H2S↑ 2 mol 4Fe2++O2 +4H+=4Fe3++2H2O 生成的硫覆盖在Cu2S表面,阻碍浸取 Fe3+水解程度随pH的升高而增大 32:7 洗涤 煅烧(或灼烧) 【解析】 辉铜矿(主要成分为Cu2S)用FeCl3溶液作浸取剂发生反应Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S,过滤得到氯化铜、氯化亚铁,加入萃取剂萃取,在萃取后的“水相”中加入适量氨水可制取铁红和硫酸铵;用“反萃取”得到的CuSO4溶液,调节溶液pH,在碱性条件下,Cu2+与N2H4反应生成氮气和铜,从而获得纳米铜粉,据此解答。 (1)根据图示,用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S,同时生成Fe2+和H2S,反应的离子方程式为:CuFeS2+Cu+2H+=Cu2S+Fe2++H2S↑, 故答案为:CuFeS2+Cu+2H+=Cu2S+Fe2++H2S↑; (2)①反应Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S,反应中,FeCl3中Fe元素的化合价由+3价降低为+2价,Cu2S中Cu元素的化合价由+1价升高为+2价,硫元素的化合价由-2价升高为0价,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=4,每生成1mol CuCl2,反应中转移电子的物质的量为2mol,浸取时,在有氧环境下亚铁离子被氧化,生成铁离子,反应的离子方程式为:4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O, 故答案为:2mol;4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O; ②浸取过程中,由于生成的硫覆盖在Cu2S表面,阻碍浸取,则洗涤硫和未洗去硫相比较,未洗涤硫时铜的浸取率偏低, 故答案为:生成的硫覆盖在Cu2S表面,阻碍浸取; (3)由于Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大,当pH>1.7时,pH越大,金属离子萃取率越低, 故答案为:Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大; (4)在碱性条件下,Cu2+与N2H4反应生成氮气和铜,反应为:2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2↑+4H2O,反应中还原产物为Cu,氧化产物为N2,质量之比为(2×64):28=32:7, 故答案为:32:7; (5)萃取后的“水相”中含有铁离子,加入氨水,反应生成氢氧化铁沉淀,煅烧可得到,方法为:在萃取后的“水相”中加入适量氨水,静置,过滤,洗涤,干燥,煅烧可得到Fe2O3产品, 故答案为:洗涤;煅烧(或灼烧)。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

Na2O2具有强氧化性,H2具有还原性,某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2H2能发生反应。为了验证此推测结果,该同学设计并进行如下实验。

I.实验探究

步骤1:按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)并检查装置的气密性,然后装入药品。

步骤2:打开K1K2,在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中,未观察到明显现象。

步骤3:进行必要的实验操作,淡黄色的粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色。

1)组装好仪器后,要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法:________

2B装置中所盛放的试剂是_____,其作用是_______

3)步骤3中的必要操作为打开K1K2_______(请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。

A.加热至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间

B.用小试管收集气体并检验其纯度

C.关闭K1

D.停止加热,充分冷却

4)由上述实验可推出Na2O2H2反应的化学方程式为__________

II.数据处理

5)实验结束后,该同学欲测定C装置硬质玻璃管内白色固体中未反应完的Na2O2含量。

其操作流程如下:

①测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外,还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和____

②在转移溶液时,若溶液转移不完全,则测得的Na2O2质量分数_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)

 

查看答案

已知反应:生成的初始速率与NO的初始浓度的关系为k是为速率常数。在时测得的相关数据如下表所示。下列说法不正确的是

实验数据

初始浓度

生成的初始速率mol/(L·s)

1

2

3

 

 

 

A.关系式中

B.时,k的值为

C.时,初始浓度 mol/L,则生成的初始速率为 mol/(L·s)

D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数是将增大

 

查看答案

已知磷酸分子()中的三个氢原子都可以与重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸( H3 PO2)也可与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O发生氢交换。下列说法正确的是

A. H3 PO2属于三元酸    B. H3 PO2的结构式为

C. NaH2PO2属于酸式盐    D. NaH2PO2溶液可能呈酸性

 

查看答案

化学可以变废为室,利用电解法处理烟道气中的NO,将其转化为NH4NO3的原理如下图所示,下列说法错误的是

A. 该电解池的阳极反反为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+

B. 该电解池的电极材料为多孔石墨,目的是提高NO的利用率和加快反应速率

C. NH4NO3的稀溶液代替水可以增强导电能力,有利于电解的顺利进行

D. 为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质AHNO3

 

查看答案

1CO2CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示),图2为室温下某溶液中CH3COOHCH3COO两种微粒浓度随pH变化的曲线。下列结论错误的是

A.CH4分子在催化剂表面会断开C—H键,断键会吸收能量

B.中间体①的能量大于中间体②的能量

C.室温下,CH3COOH的电离常数Ka104.76

D.升高温度,图2中两条曲线交点会向pH增大方向移动

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.