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(10分)“铜都”安徽铜陵有许多黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量Al2O3...

(10分)“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+O2满分5 manfen5.comCu2S+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1.0molL-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          

 

(1) Cu、O(2分) 1.12(2分) (2) 3Cu2S+16H++4NO3-==6Cu2++3S↓+4NO↑+8H2O 氧化性、酸性(每空2分) (3) 2.2mol∙L-1(每空2分) 【解析】 试题分析:(1)CuFeS2中Cu和Fe元素的化合价均为+2价,则S元素的化合价是—2价。根据方程式2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2可知,在反应中铜元素的化合价从+2价降低到+1价,得到1个电子,氧元素的化合价从0价降低到—2价,得到2个电子,则被还原的元素是Cu、O。S元素的化合价部分从—2价升高到+4价,失去6个电子,因此若反应中转移0.3mol电子时,则标准状况下产生SO2的物质的量为0.3mol÷6=0.05mol,体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L。 (2)焙烧黄铜矿产生的Cu2S可被稀硝酸氧化为Cu2+ 和硫单质,则1mol硫化亚铁失去4mol电子。HNO3的还原产物为NO,氮元素得到3个电子,因此根据电子得失守恒可知Cu2S与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2S+16H++4NO3-==6Cu2++3S↓+4NO↑+8H2O;该反应中有NO和硝酸铜产生,因此稀硝酸体现氧化性和酸性。 (3)21.6g Cu2O的物质的量是21.6g÷144g/mol=0.15mol,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,因此反应中转移0.3mol电子,则根据电子得失守恒可知NO是0.3mol÷3=0.1mol,即被还原的硝酸是0.1mol。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,这说明溶液中的铜离子转化为氢氧化铜沉淀,溶质是硝酸钠,根据钠离子守恒可知硝酸钠的物质的量是1mol,则未被还原的硝酸是1mol。原硝酸的物质的量浓度为(1mol+0.1mol)÷0.5L=2.2mol/L。 考点:考查氧化还原反应的应该判断与计算  
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(9分)某强酸性溶液X中可能含有H+A13+、NH4+、Fe2+、CO32、SO42、C1、NO3 中的若干。某研究性小组为了探究其成分,进行了如下实验

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请回答下列问题:

(1)沉淀C的化学式为            ,气体A的化学式为            

(2)写出向溶液H中通入过量CO2气体生成沉淀I的离子方程式             

(3)通常可以利用KClO在KOH溶液中氧化沉淀G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2MO4。(M为G中的一种元素K2MO4易溶于水请写出制备过程中的离子方程式(M用具体的元素符号表示)                                 

(4)无法确定的离子是        ,请设计实验验证该离子是否存在的方法       

 

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(7分)KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上常用电解法制备,总反应为2K2MnO4+2H2O满分5 manfen5.com2 KMnO4+2KOH+H2↑。请回答下列问题:

(1)电解时,分别用铂棒和铁棒作电极材料,其中铁棒为    (填“阳”或“阴”,下同)极材料。

(2)通电后,电解质溶液中K+        极移动,MnO42-        极移动。

(3)电解一段时间后,向电解质溶液中滴加酚酞,       极呈红色。

(4)铂棒上发生        (填“氧化”或“还原”)反应,该极的电极反应式为                     

 

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FeI2FeBr2的混合溶液中通入适量氯气溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法中正确的是

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A.离子的还原性顺序为:Fe2+>I>Br

B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为4mol

C.原溶液中:n(Fe2+)∶n(I)∶n(Br)=12∶3

D.当通入2 mol Cl2时,溶液中发生的离子反应可表示为:2Fe2++2I+2Cl22Fe3++I2+4Cl

 

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液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点。一种以肼N2H4为燃料的电池装置如下图装置①。该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH作为电解质。下列有关叙述不正确的是

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A.该燃料电池负极发生的电极反应为:N2H4+4OH4e==N2↑+4H2O

B.用该燃料电池作为装置②的直流电源,产生7.1g Cl2至少需加入0.5 mol N2H4

C.该燃料电池中,电子从左侧电极经外电路流向右侧电极,溶液OH迁移到左侧

D.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触

 

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利用自然资源制备相关化学物质,下列化学工艺不可行的是

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