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【化学——选修2:化学与技术】粗铜精炼后的阳极泥中含有Cu、Au(金)和PbSO...

【化学——选修2:化学与技术】粗铜精炼后的阳极泥中含有Cu、Au和PbSO4等杂质,湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如图所示:

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(1)电解精炼含铜、金、铅的粗铜时,电解液应该用__________溶液作电解液,电解时阳极的电极反应式为_______________和Cu-2e===Cu2+

(2)焙烧阳极泥时,为了提高焙烧效率,采取的合理措施是________________,焙烧后的阳极泥中除含金、PbSO4外,还有__________填化学式);

(3)完成操作Ⅰ的主要步骤__________________,过滤,洗涤,干燥

(4)写出用SO2还原AuCl的离子反应方程式_____________________

(5)为了减少废液排放、充分利用有用资源,工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作,请指出流程图中另一处类似的做法__________________

(6)用离子方程式表示加入碳酸钠溶液的作用________________________

[已知298 K时,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Ksp(PbSO4)=1.82×10-8]。

 

(1)CuSO4 Pb-2e-+SO42-=PbSO4↓ (2)将阳极泥粉碎,逆流焙烧等 CuO (3)蒸发浓缩,降温结晶 (4)3SO2+2AuCl4-+6H2O=2Au+3 SO42-+8Cl-+12H+ (5)用滤液2溶解碱浸渣(或并入硝酸中溶解碱浸渣) (6)PbSO4(s)+CO32-(aq)=PbCO3(s)+SO42-(aq) 【解析】 试题分析:(1电解精炼时粗铜作阳极会发生氧化反应,其中单质铜和活性的金属都会发生溶解,因此粗铜中的铜和铅会发生失电子的氧化反应,电极反应式为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4。 (2)由题干可知,用于焙烧的阳极泥的成分为Cu、Au(金)和PbSO4 等,所以在被烧过程中铜被氧化为了CuO,而Au(金)和PbSO4 均较稳定。要使焙烧效率提高,合理措施是把得到的阳极泥充分的粉碎,增大接触面积,或把反应后的气体在次逆流焙烧,这样可以升高温度且减少能耗。 (3)操作I的步骤是从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体,因此该步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。 (4)SO2还原AuCl4- 中还原剂和氧化剂都比较明确,因此很容易推测出氧化产物是SO42-,还原产物是Au。因此根据氧化还原反应得失电子守恒先缺项配平,然后根据电荷守恒再配平,因此得到的反应方程式为:2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+3SO42-+8Cl-+12H+ 。 (5)滤液1是在结晶硫酸铜时剩下的滤液,还含有少量的未析出的硫酸铜,因此并入前面的硫酸铜溶液进行循环,有利于充分利用。因此类似此处的做法,应该是流程中得到的另一滤液2。此滤液2是在硝酸铅溶液中加入硫酸生成硫酸铅沉淀并过滤走硫酸铅后剩下的溶液,此溶液中H+没有发生反应,因此还有大量的硝酸溶液,所以可以把此滤液当成硝酸加入前面的碱浸渣中溶解碱浸渣,或者与前面碱浸渣步骤需要加入的硝酸合并加以利用。 (6)通过比较两种沉淀的溶度积,可以看出碳酸铅比硫酸铅更加难溶,因此往硫酸铅中加入碳酸钠,发生的是沉淀溶解转化的反应,所以离子方程式为PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)。 考点:考查简单的化学工艺流程题,涉及电极反应式、氧化还原反应方程式、溶解平衡表达式的书写。  
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考点分析:
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已知A为常见金属,X、Y为常见非金属,X、E、F、G常温下为气体,Y为黑色固体,常温下C为无色液体,B是一种盐,受热极易分解,在工农业生产中用途较广。现用A与石墨作电极,B的浓溶液作电解质,构成原电池。有关物质之间的转化关系如图(其中有些反应的条件及部分生成物被略去):

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请填写下列空白:

(1)原电池反应中正极的电极反应式为                

(2)反应的化学方程式为                  

(3)反应为A在某种气体中燃烧,生成单质Y和A的氧化物,其反应方程式为           

(4)操作b”                   

(5)反应的化学方程式为                       

(6)检验气体E的试剂及现象是                   

(7)已知E可与次氯酸钠溶液反应生成K,K和E的组成元素相同,且一分子K中有18个电子,则K中所含的化学键类型                        

 

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低碳循环引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以低碳经济正成为科学家研究的主要课题

(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为 2 L的恒容密闭容器中进行反应CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO2(g)+H2(g),得到如下组数据:

实验组

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达平衡所需时间/min

CO

H2O

H2

CO

1

650

4

2

1.6

2.4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

实验1条件下平衡常数K1=          (保留2位小数,下同)

实验2中以v(CO)表示的反应速率为_________,该反应的逆反应           (填吸热放热)反应,实验2条件下化学平衡常数K2___________K1(填“>”、“<”或“=”);

2)已知在常温常压下:

2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  △H=-1275.6 kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  △H=-566.0 kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式                

3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。

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该电池极的电极反应为          

该电池工作时,溶液中的OH向________极移动。

 

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亚硝酸钠NaNO2被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。

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已知:室温下,①2NO+Na2O2===2NaNO2;②3NaNO2+3HCl===3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性条件下,NO或NO2都能与MnO4反应生成NO3和Mn2+

请按要求回答下列问题:

(1)检查完该装置的气密性,装入药品后,实验开始前通入一段时间气体X,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热A控制B中导管均匀地产生气泡。则X为________,上述操作的作用是__________

(2)B装置中反应的化学方程式为________________________

(3)D装置中反应的离子方程式为________________________

(4)预测C中反应开始阶段,固体产物除NaNO2外,还含有的副产物有Na2CO3和__________为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加装置E,则E中盛放的试剂名称为__________

(5)利用改进后的装置,将4.68 g Na2O2完全转化成为NaNO2,理论上至少需要木炭__________g,为提高NaNO2的产量,在不改变实验装置的条件下,可在B中加入__________物质

 

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某有机物的分子式为C4H8O2,下列有关其同分异构体数目的说法中错误的是

A.属于酯类的有4种                   B.属于羧酸类的有2种

C.既含有羟基又含有醛基的有3种       D.存在分子中含有六元环的同分异构体

 

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几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:

元素符号

X

Y

Z

W

原子半径/pm

160

143

70

66

主要化合价

+2

+3

+5、+3、3

2

下列说法中正确的是

A.一定条件下,Z的单质与W的常见单质直接生成ZW2

B.Z最高价氧化物对应水化物与其氢化物能发生化合反应生成离子化合物

C.Y的最高价氧化物对应水化物能溶于氨水

D.相同条件下,X、Y的单质分别与盐酸反应时,后者反应剧烈些

 

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