用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成:
CuFeS2 + SiO2 + O2→ Cu + FeSiO3 + SO2
事实上冶炼反应是分步进行的。(1)黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁;(2)硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁,并与二氧化硅反应生成矿渣;(3)硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜;(4)硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。
1) 写出上述各个分步反应(1,2,3,4)的化学方程式。
2) 给出总反应方程式的系数。
3) 据最新报道, 有一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。反应是在酸性溶液中发生的。试写出配平的化学方程式。
4) 最近我国学者发现,以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2 (空气)反应, 生成物冷却后经溶解、除铁、结晶,得到CuSO4·5H2O,成本降低了许多。实验结果如下:
沸腾炉温度/℃ |
560 |
580 |
600 |
620 |
640 |
660 |
|
生 成 物 |
水溶性Cu/% |
90.12 |
91.24 |
93.50 |
92.38 |
89.96 |
84.23 |
酸溶性Cu/% |
92.00 |
93.60 |
97.08 |
97.82 |
98.16 |
98.19 |
|
酸溶性Fe/% |
8.56 |
6.72 |
3.46 |
2.78 |
2.37 |
2.28 |
回答如下问题:
(1) CuFeS2和O2主要反应的方程式为:
(2) 实际生产过程的沸腾炉温度为 600~620℃。控制反应温度的方法是:
(3) 温度高于600~620℃生成物中水溶性Cu (%)下降的原因是:
将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO2)=0.040mol·L-1。
该条件下的平衡常数_______平衡时SO2的平衡转化率________。
水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如
右图所示:
(1)则25 时水的电离平衡曲线应为_____________。
(2)25时,将=9的NaOH溶液与=4的溶液
混合,若所得混合溶液的=7,则NaOH溶液与
溶液的体积比为____________。
(3)95时,若100体积 1=的某强酸溶液与1体积
2= b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,
与 b之间应满足的关系是______________。
四种常见元素的性质或结构信息如下表,试根据信息回答有关问题。
元素 |
A |
B |
C |
D |
性质 结构 信息 |
原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子 |
原子的M层有1对成对的p电子 |
原子核外电子排布为[Ar]3d104sx, 有+1、+2两种常见化合价 |
有两种常见氧化物,其中有一种是冶金工业常用的还原剂 |
⑴写出B原子的电子排布式。
⑵A元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点(填“高”或“低”),其原因是。
⑶D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点(填“高”或“低”),其原因是。
⑷往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,可生成的配合物的化学式为,简要描述该配合物中化学键的成键情况。⑸下列分子结构图中的“ ”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,
“ ”表示氢原子,小黑点“”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键。
则在以上分子中,中心原子采用sp3杂化形成化学键的是(填写序号);
在②的分子中有个σ键和个π键。
为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响, 科学家通常引用“温室效应指数”,以二氧化碳为相对标准。表1有(A)至(I)共九种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。结合表中列出的九种气体,
试参与回答下列各题:
(1)下列由极性键形成的极性分
子是。
A.N2 B.O2
C.H2O D.CO2
E.CH4
(2)下列说法不正确的是。
A.N2O与CO2, CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化
C.CH4是目前引起温室效应的主要原因
D.H2O沸点是九种物质中最高的,是因为水分子间能形成氢键
(3)在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气逸散气体如:NF3、CHClFCF3、C3F8,它们虽是微量的,有些确是强温室气体,下列推测不正确的是。
A.由价层电子对互斥理论可确定NF3分子呈三角锥形
B. C3F8在CCl4中的溶解度比水中大
C.CHClFCF3存在手性异构
D.第一电离能:N<O<F
(4)甲烷晶体的晶胞结构如右图,下列有关说法正确的。
A.甲烷在常温下呈气态,说明甲烷晶体属于分子晶体
B.晶体中1个CH4分子有12个紧邻的甲烷分子
C. CH4晶体熔化时需克服共价键
D.可燃冰(8CH4·46H2O)是在低温高压下形成的晶体
(5)水能与多种过渡金属离子形成络合物,已知某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。其水溶液显弱酸性,加入强碱并加热至沸腾有氨放出,同时产生Co2O3沉淀;加AgNO3于该化合物溶液中,有AgCl沉淀生成,过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化,但加热至沸腾有AgCl沉淀生成, 且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为。
A.[ CoCl2(NH3)4 ]Cl·NH3·H2O B.[ Co(NH3)5(H2O)]Cl3
C.[ CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3 D.[ CoCl(NH3)5]Cl2·H2O。
(6)题(5)中钴离子在基态时核外电子排布式为:。
将6.5gZn加入到200mL的稀盐酸溶液中,恰好完全反应。
(1)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移方向和数目。
(2)试求生成气体在标准状况下的体积和稀盐酸的物质的量浓度。
(3)计算反应中转移的电子数目。