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用黄铜矿炼铜某工艺过程可用如图表示,试回答下列问题: (1)写出反应①的化学方程...

用黄铜矿炼铜某工艺过程可用如图表示,试回答下列问题:

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(1)写出反应①的化学方程式:          ,配平总的化学反应方程式:

      CuFeS2+      SiO2      O2      Cu+      FeSiO3 +      SO2

(2)为让反应②充分进行,若不考虑物料损失,Cu2S转化为Cu2O的最佳转化率为               ,反应②中每生成1molCu,需转移            mol电子.

(3)若以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2(空气)反应,控制温度为600℃~620℃,可生成CuSO4 和Fe2O3 ,冷却后经过溶解,除铁、结晶,得到胆矾继而精炼铜,此法中控制反应温度的办法是          ;此法中若超过控制温度,则此上述处理后胆矾产量降低,其原因是           

 

(1)2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2;2;2;5;2;2;4; (2)66.7%;6; (3)控制加入CuFeS2的速度(原因:CuFeS2与O2反应放热);生成的CuSO4发生了分解生成铜的其它化合物. 【解析】 根据流程图知,反应①为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,从而得到Cu2S、FeS,Cu2S被氧气氧化生成Cu2O,同时生成SO2,发生反应2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2,Cu2O、Cu2S反应生成Cu,反应方程式为2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑; FeS和氧气反应生成FeO,反应方程式为2FeS+3O22FeO+2SO2↑,FeO和二氧化硅反应生成硅酸亚铁,反应方程式为FeO+SiO2FeSiO3; (1)通过以上分析知反应①为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2, CuFeS2+SiO2+O2→Cu+FeSiO3 +SO2 中S元素化合价由﹣2价变为+4价、O元素化合价由0价变为﹣2价,Cu元素化合价由+2价变为0价,转移电子数为24,根据转移电子守恒再结合原子守恒配平方程式为2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3 +4SO2 , (2)根据2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑知,Cu2O、Cu2S的物质的量之比是2:1,根据Cu原子守恒知,要使Cu2O、Cu2S恰好完全反应,Cu2S中有生成Cu2O,所以Cu2S转化为Cu2O的最佳转化率为66.7%; 根据2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑Cu和转移电子之间的关系式得转移电子物质的量=1mol×6×(1﹣0)=6mol,故答案为:66.7%;6; (3)以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2(空气)反应为放热反应,反应速率越小,单位时间内放出的热量越少,所以可以通过控制加入CuFeS2的速率控制温度;温度越高,胆矾分解生成硫酸铜,硫酸铜分解生成其它物质,从而导致胆矾的产量降低,故答案为:控制加入CuFeS2的速度(原因:CuFeS2与O2反应放热);生成的CuSO4发生了分解生成铜的其它化合物.  
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考点分析:
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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.

(1)工业上制取Ti的步骤之一是:在高温时,将金红石(TiO2)、炭粉混合并通人Cl2先制得TiCl4和一种可燃性气体,已知:

①TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(1)+O2(g);△H=﹣410.0kJ•mol﹣1

②CO(g)═C(s)+满分5 manfen5.comO2(g);△H=+110.5kJ•mol﹣1

则上述反应的热化学方程式是                             

(2)利用“化学蒸气转移法”制备二硫化钽(TaS2)晶体,发生如下反应:

TaS2(s)+2I2(g)═TaI4(g)+S2(g)△H1>0  (Ⅰ);若反应(Ⅰ)的平衡常数K=1,向某恒容且体积为15ml的密闭容器中加入1mol I2 (g)和足量TaS2(s),I2 (g)的平衡转化率为              

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如图1所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 (g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1            T2(填“>”“<”或“=”).上述反应体系中循环使用的物质是           

(3)利用H2S废气制取氢气的方法有多种.

①高温热分解法:

已知:H2S(g)═H2(g)+满分5 manfen5.comS2(g);△H2;在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验.以H2S起始浓度均为c mol•L﹣1测定H2S的转化率,结果如图2.图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率.△H2          0(填>,=或<);说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:                   

②电化学法:

该法制氢过程的示意图如3.反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为           

 

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硫是一种在自然界分布较广的元素,试根据所学知识回答下列问题.

(1)单质硫可以从它的天然矿床或硫化物中制得,从黄铁矿(主要成分为FeS2)中提取硫时,可将矿石和焦炭的混合物放在炼硫炉,在有限的空气中燃烧,即可分离出硫:

FeS2+        C+        O2        ═Fe3O4+      CO+      S

①已知该反应中O2得电子总数有3/4来自于C,试配平上述化学方程式;

②若某黄铁矿矿石中FeS2的质量分数为a%,在炼焦炉中硫的损失率为b%,则m吨上述矿石可制得       吨硫.

(2)通常情况下,硫单质常以S8分子形式存在,试写出S8在充足的空气中燃烧的化学方程式:       

(3)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O),又名大苏打、海波,是一种用途非常广泛的化学试剂,遇酸立即分解,生成淡黄色沉淀,放出的气体能使品红溶液褪色,试写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式:                

(4)过二硫酸是一种具有极强氧化性的硫的含氧酸:

①电解硫酸和硫酸铵的混合溶液,可制得过二硫酸盐,

总反应为:2H++2SO42﹣满分5 manfen5.comS2O82﹣+H2↑,其阳极反应方程式为:               

②过硫酸盐在Ag+催化作用下能将Mn2+氧化成MnO4,而S2O82﹣则被还原成SO42﹣,1mol S2O82﹣氧化Mn2+可制得      mol MnO4

 

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利用下列实验装置能完成相应实验的是

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A.用于证明非金属性强弱:Cl>C>Si

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B.用于分离I2和NH4Cl

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C.装置能组成Zn、Cu原电池

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D.用于测定某稀盐酸的物质的量浓度

 

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X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素,它们满足以下条件:①在元素周期表中,Z与Y、W均相邻;②X、Y、W分别位于不同周期;③Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17.下列说法正确的是

A.四种元素的原子半径由小到大的顺序为:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)

B.X、Y、Z既能形成离子化合物,又能形成共价化合物

C.X与其余三种元素之间形成的核外电子总数为10的微粒只有2种

D.Y、Z分别以最低价态与X形成的化合物,对热稳定性前者强于后者

 

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下列有关说法正确的是

A.Hg(l)+H2SO4(aq)═HgSO4(aq)+H2(g)常温下不能自发进行,说明△H<0

B.用惰性电极电解1 L 1 mol•L﹣1的CuSO4溶液,当阴极析出3.2 g铜时,加入0.05 mol的Cu(OH)2固体,则溶液恢复至原浓度

C.已知25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10﹣10、Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10﹣12,所以AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度

D.25℃时,向0.1 mol•L﹣1 CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,该溶液中水的电离程度将增大,且Kw不变

 

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