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【化学选修2:化学与技术】 聚铁[化学式可表示为Fe2(OH)m(SO4)3-n...

【化学选修2:化学与技术】

聚铁[化学式可表示为Fe2OHmSO43-n/2],具有吸附、脱色、除臭作用,是无机高分子混凝剂净水材料。实验室利用黄铜矿废渣(主要成分为FeCuS2和SiO2)制取聚铁的化工流程如下:

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回答下列问题:

(1)写出焙烧黄铜矿废渣时发生的主要反应的化学方程式_____________________________

(2)滤渣A的主要成分为________________(填化学式)。

(3)本工艺流程中在硫酸铁、硫酸铜混合溶液中加入过量的_____________(填X的化学式),过滤得到硫酸亚铁溶液和滤渣B,要使滤渣B中两种成分分离开来,最简单的方法是_____________。

(4)将硫酸亚铁溶液、硫酸混合搅拌,当温度升高到30~45时,通过加料管缓慢加入H2O2可制得聚铁,此步骤的温度不能过高,其原因是____________________,工业上此过程应在________中进行(填字母)

A.沸腾炉     B.反应釜   C.回转窑      D蒸馏塔

(5)流程中可循环利用的物质有________。

(6)当生成1mol聚铁时,理论上消耗30%H2O2(密度为111g/cm3)_____________mL。

 

(1)4FeCuS2+13O28SO2+2Fe2O3+4CuO;(2)SiO2;(3)Fe;磁铁吸附;(4)温度过高,双氧水会分解;B;(5)Fe、H2SO4;(6)102.1 【解析】 试题分析: (1)焙烧黄铜矿废渣时发生的反应为4FeCuS2+13O28SO2+2Fe2O3+4CuO,故答案为4FeCuS2+13O28SO2+2Fe2O3+4CuO; (2)加入硫酸后,只有SiO2不与硫酸反应,故滤渣为SiO2,故答案为SiO2; (3)为了分离硫酸铁与硫酸铜,加入的X应为Fe,滤渣B为铁和铜,分离的最简单的方法为磁铁吸附,故答案为Fe,磁铁吸附; (4)加入过氧化氢后,若温度更高,会引起过氧化氢分解,工业上此过程应在反应釜中进行,故答案为温度过高,双氧水会分解,B; (5)由流程图可知,可循环使用的物质有Fe、H2SO4,故答案为Fe、H2SO4; (6)由题意可知当生成1mol聚铁时,理论上消耗30%H2O2(密度为1.11g/cm3)的体积为V,可列式得出,,解得V=102.1mL,故答案为102.1mL。 考点:硫及其化合物铁、铜及其化合物、化学与资源开发  
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考点分析:
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一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,可以减少SO2的排放,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下:

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H1=2105kJ•mol-1

1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)H2=-473kJ•mol-1

请回答下列问题:

1反应CaOs+3COg+SO2gCaSs+3CO2g  H2=________kJ•mol-1;平衡时增大压强,此反应________“正向”、“逆向”、“不”移动。

(2)已知298K时,KspCaCO3=m×10-p,KspCaSO4=m×10-q。则反应:CaCO3+SO42-CaSO4+CO32-的平衡常数数值表示式为_________________(用含m、n、p、q的式子表示)。

(3)用碘量法可测定排放烟气中二氧化硫的含量,请写出碘溶液与二氧化硫发生氧化还原反应的离子方程式_________________;

(4)反应①②的平衡常数的对数lgK随反应T的变化曲线见图,其中曲线代表_______反应,P为两曲线交点,则在该温度下两反应均达平衡时,体系中cSO2=___________mol•L-1,从减少二氧化硫排放的角度来考虑,本体系适宜的反应条件是_______________________。

A.低温低压      B.低温高压      C.高温高压      D.高温低压

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氯化亚铜化学式为CuCl常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇;在空气中迅速被氧化,风光则分解。某实验小组用工业废液(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制取氯化亚铜并同时生成电路板蚀刻液,设计流程如:

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根据以上信息回答下列问题:

(1)固体A的成分为Fe2O3和_________,为提高固体A的溶解速率,可采取的措施是__________(任写一种)。

(2)沉淀B为________,不宜将沉淀剂CaO改为NaOH溶液,其理由是______________________。

(3)在Na2SO3的水溶液中逐滴加入CuCl2的水溶液中,再加入少量浓盐酸混匀,倾出清液,抽滤即得CuCl沉淀,写出该反应的离子方程式________________________     _,CuCl沉淀的洗涤剂应选用_________以减少沉淀的溶解损失,所得CuCl粉末应密封在真空或充有______的避光装置中保存。

(4)熔融态氯化亚铜时快时导电性差,实验测得氯化亚铜蒸汽的相对分子质量为199,则氯化亚铜分子式为_________,属___________(填:共价或离子)化合物。

(5)氯化亚铜在热水中迅速与水反应生成砖红色固体,写出该反应的化学方程式________  _______。

 

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过氧化钠可做航天飞船的供氧剂,对其纯度要求很高,某小组同学为了测定过氧化钠的纯度(杂质为碳酸钠),设计了如下方案:

方案一:取m1g样品,加入 足量的CaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,测得CaCO3沉淀质量为m2g

方案二:取m1g样品,用如下装置测得生成二氧化碳质量为m3g

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方案三:取m1g样品,加水充分溶解并微热至不再产生气体,用cmol/L的盐酸标准溶液滴定所得溶液(甲基橙作指示剂),终点时消耗盐酸的体积为VmL。

回答下列问题:

(1)方案一中,经正确操作后,测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低,其原因是_________;

(2)方案二中气囊要使用两次,第二次使用的目的是__________,C干燥管的作用是_____________,若用稀盐酸代替稀硫酸,则测定结果偏_____(填“高”、“低”或“不影响”)

(3)方案三中,滴定终点的现象是_____________,测得过氧化钠的纯度为_________。(用含m1、c、V的式子表示)

(4)某小组同学向过氧化钠与水反应的溶液中滴加酚酞,发现溶液先变红后褪色,针对导致溶液褪色的原因提出两种假设:

假设一:因氢氧化钠溶液的浓度过大而使溶液褪色

假设二:因生成了过氧化氢而使溶液褪色

实验验证:向等体积浓度分别为5mol•L-1,2mol•L-1,1mol•L-1,001mol•L-1的氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,观察到溶液变红后褪色的时间如下:

氢氧化钠浓度(mol•L-1

5

2

1

001

变红后褪色的时间(s)

8

94

450

长时间不褪色

本实验得出的结论是_____________________________,

设计实验验证假设二_______________________________________________。

 

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用01 mol•L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20mL、浓度均为01 mol•L-1HCl溶液和HX溶液,溶液的pH随加入的NaOH溶液体积变化如图。下列说法不正确的是(   )

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A.NaX溶液呈碱性                    B.P点:cNa+>cH+

C.M点:cHX+cX-=2cNa+   D.M点水电离程度小于N点

 

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W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,X、Y同周期,W、Z同主族,且X、Y最外层电子数之和是W、Z最外层电子数之和的6倍。下列说法正确的是(   )

A.简单离子半径:YZ       B.氢化物的稳定性:XY

C.原子失电子能力:W<Z     D.X与Y形成的简单化合物为离子化合物

 

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