浸出-萃取-电积法已成为铜湿法冶金的主要工艺过程。以黄铜铜为原料,采用电积法生产阴极铜生产线,主要生产工艺为:
黄铜铜→硫酸浸出→过滤→萃取→反萃→电积→阴极铜。
(1)浸出是用浸矿剂将铜矿石中的铜进入溶液中。据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下,酸性溶液中,将黄铜矿氧化成硫酸盐,写出用硫酸浸出黄铜矿发生反应的离子方程式: 。
(2)萃取是利用特效铜萃取剂在含铜、铁及其碱性金属离子的低浓度含杂浸出液中有选择性地使铜离子萃入有机相,将铜离子与其它金属离子有效地分离,并通过反萃取使低浓度铜离子的原液富集成适宜电积要求的硫酸铜溶液。萃取过程的化学平衡为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+。则萃取和反萃取进行的程度受 和 的影响。
(3)电积是将萃取富集后的铜溶液电解沉积出阴极铜。右图为用惰性阳极电积阴极铜的装置图:
①在图示方框中标出电源的正负极。
②写出电积阴极铜的总反应 。
(4)金属铜长期露置于空气中容易生锈,铜锈的主要成分为 ,请利用电化学原理画出防止铜腐蚀的装置图。
(13分)平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵:
已知:
ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有、
两种主要存在形式,
易水解,
有较强氧化性。
ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸
ⅲ.硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于水的净化处理。
(1).操作Ⅰ的名称是 ,检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是: 。
(2).反应①之前先要洗涤滤渣B,其目的是为了除去 (填离子符号)。
(3).写出反应①的化学方程式 。
(4).用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
滴定时所用定量仪器的读数精确为 ;若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5).称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为 。
【化学选修5——有机化学基础】
姜黄素(分子式为C21H20O6)存在姜科植物姜黄等的根茎中,具有抗基因突变和预防肿瘤的作用。其合成路线如下:
已知:
i.
ii.
(R1、R2、R3为烃基或氢原子)
iii. E的核磁共振氢谱中有两个峰
请回答下列问题:
(1)E中含有的官能团名称是。
(2)B物质的名称为;试剂X为。
(3)姜黄素的结构简式为。
(4)E →G反应的化学方程式为;其反应类型是 。
(5)下列有关香兰醛的叙述正确的是(填正确答案编号)。
a.香兰醛能与NaHCO3溶液反应
b.香兰醛能与浓溴水发生取代反应
c.能与FeCl3溶液发生显色反应
d.1 mol香兰醛最多能与3 molH2发生加成反应
(6)符合下列条件的香兰醛(K)的同分异构体有种:①属于芳香族化合物 ②与氯化铁溶液发生显色反应 ③苯环上只有两个取代基 ④存在羰基的结构。写出香兰醛(K)的同分异构体中符合下列条件的结构简式。
①苯环上的一氯取代物只有2种;
②1mol该物质与烧碱溶液反应,最多消耗3molNaOH;
③核磁共振氢谱中有4种吸收峰。
乙醇、乙酸都是有机化工重要的基础原料。
(1).空气中,乙醇蒸气能使红热铜丝保持红热,该反应的化学方程式为。
(2).浓硫酸催化下,乙酸和乙醇生成乙酸乙酯
某化学兴趣小组的同学用以下装置进行该酯化反应的探究实验:
①要向大试管中加2mL浓硫酸、3mL乙醇、2mL乙酸,其具体操作是。
②小试管中装的是浓Na2CO3溶液,导气管不插入液面下是为了防止。
③相关物质的部分性质:
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
|
沸点 |
78.0℃ |
117.9℃ |
77.5℃ |
水溶性 |
易溶 |
易溶 |
难溶 |
根据上表数据有同学提出可用水替代小试管中的Na2CO3溶液,你认为可行吗?说明理由:。④分离小试管中的乙酸乙酯应使用的仪器名称是;
⑤分离时,乙酸乙酯应该从仪器(填“下口放” 或“上口倒出”)。
⑥兴趣小组多次试验后,测出乙醇与乙酸用量和最后得到的乙酸乙酯生成量如下表:
实验序号 |
乙醇(mL) |
乙酸(mL) |
乙酸乙酯(mL) |
a |
2 |
2 |
1.33 |
b |
3 |
2 |
1.57 |
c |
4 |
2 |
X |
d |
5 |
2 |
1.76 |
e |
2 |
3 |
1.55 |
表中数据X的范围是;实验a与实验e探究的目的是。
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)加速卤块在H2O2溶液中溶解的措施有:(写出一条即可)。
(2)加入MgO的作用是;滤渣的主要成分为。
(3)向滤液中加入NaClO3饱和溶液后,发生反应的化学方程式为,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为①蒸发结晶;②;③____;④过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2:取10.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20.00mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.l000 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点,此过程中反应的离子方程式为:。
步骤4:将步骤2、3重复两次,计算得平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式(还原产物为Cl-):;
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为(保留一位小数)。
如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极反应式是;
(2)石墨(C)极的电极反应式为;
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L ,丙装置中阴极析出铜的质量为________g ;
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。
若用于制漂白液,a为电池的________极,电解质溶液最好用________;若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠作电解质溶液,阳极选用________作电极。