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:
取15克含有杂质氯化钠的硫酸钠样品,投入到108.3克氯化钡溶液中恰好完全反应,过滤,洗涤,干燥,得到白色沉淀23.3克。求:
(1)样品中所含硫酸钠的质量。(2)反应后所得溶液的溶质的质量分数。
尿素[CO(NH2)2]是一种高效的肥料。在土壤中,尿素发生水角时缓慢释放出的氨气和二氧化碳都能被作物质吸收利用[CO(NH2)2+H2O===CO2+2NH3]。试回答:
⑴尿素中碳、氧、氮、氢元素的质量比为。
⑵120g尿素完全水解,可产生二氧化碳的质量为g,氨气的质量为g。
(12分)小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。
(1)小苏打片每片含0.42 gNaHCO3,2片小苏打片和胃酸完全中和,被中和的氢离子是
_______mol。
(2)胃舒平每片含0.135 g Al(OH)3。中和胃酸时,6片小苏打片相当于胃舒平片。
(3)达喜的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐。
①取该碱式碳酸盐2.20g,加入2.0 mol·L-1盐酸使其溶解,当加入盐酸30 mL时开始产生CO2,加入盐酸至35 mL时正好反应完全,计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比_________。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠,过滤,沉淀物进行干燥后重1.16g,试推测该碱式盐的化学式_________。
某天然碱可以看作是CO2和NaOH反应后的产物组成的一种物质。为了测定该物质的成分,进行如下实验:⑴称取3.32g天然碱样品,加入30mL过量稀盐酸,产生672mL CO2气体(标准状况);⑵另称取3.32g天然碱样品,在300℃下加热至分解完全,产生CO2 112mL(标准状况)和0.45g水。试通过计算,确定天然碱的化学式。
用氢气还原某二价金属氧化物,使金属元素成为单质,每4.0 g金属氧化物被还原时,需耗用0.10 g氢气,则该金属的相对原子质量是多少?写出该金属元素的名称。