现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(Si02) ,现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进人有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进人水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu + H2O;②当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜;③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题:
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu + H2O、
、 。(写出其中2个)
(2)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体.若水层1暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式 。
(3)“循环n”中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物,如N-510、N-530等。某肟类化合物A的分子结构中仅含n1个-CH3、n2个-OH和n3个
三种基团,无环状结构,三种基团的数目关系为n3= 。若A的相对分子质量为116,上述基团连接时碳原子跟碳原子相连,则A的结构简式是 。
(4)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式 。
(5)该工艺最大亮点是它符合下列原理 (填字母,下同)。
A.化学平衡 B.绿色化学 C.质量守恒 D.能量守恒
E.相似相溶 F.酸碱中和 G.氧化还原反应
(6)铜、银、金是人类认识最早的三种金属,因为很早就被人们用作钱币,因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强,相对而言,人类认识铁稍晚。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,他设计了如下方案:①铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出;②铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2;③足量的铁粉和铜粉和浓硫酸反应生成FeSO4和CuSO4;④铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解;⑤把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,交用导线连接,铁片上无气泡产生,而铜片上有气泡产生;⑥把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上有气泡产生,而铜片上无气泡产生。以上设计合理的有 。
A.两种方案 B.三种方案 C.四种方案 D.五种方案
氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的生成物是
| A.HI和HClO | B.HCl和HIO | C.HClO3和HIO | D.HClO和HIO |
设NA 代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
| A.1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA |
| B.标准状况下,NA个SO3分子所占的体积约为22.4 L |
| C.标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NA |
| D.将0.1mol氯化铁溶于1L水中,所得溶液含有0.1NA Fe3+ |
(8分)甲、乙两池的电极材料都是铁棒与碳棒,请回答下列问题:
(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的________棒,乙池中的________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是_______________________________________________。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式________________________________________。
②甲池中炭极上的电极反应式是________,乙池中炭极上的电极反应属于________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池炭极附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2又氧化。若反应的Cl2和I2物质的量之比为5 ∶1,且生成两种酸,该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
④若乙池转移0.02mol e-后停止实验,池中溶液体积是200mL,则溶液混匀后的pH=________。
(8分)(2011·济南一模)海水中蕴藏着丰富的资源,人类需要的很多材料都来源于海水的综合利用。
(1)工业上用NaCl制备金属钠的化学方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为________(忽略反应前后溶液的体积变化)。
(3)电解氯化钠溶液可制备“84消毒液”(主要成分是次氯酸钠),通电时氯气被溶液完全吸收。假设所得的消毒液仅含一种溶质,请写出相应的总化学方程式________________________________________________________________________。
(4)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为:_______________________________________________;
通过阴离子交换膜的离子数________(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”或“D”)________导出。
③请简述通电开始后,阴极附近溶液pH变化的原因:____________________。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃烧电池,则电池正极的电极反应式为_______________________________________________________。
(8分)单质A、B、C在常温下均为气态,分别由甲、乙、丙三种短周期元素组成;已知丙元素的原子结构中次外层电子数比最外层电子数多1,化合物D在常温下呈液态,G是常见的金属单质,H是常见的蓝色沉淀,各物质间的转化关系如图所示(反应条件多数已略去):
请回答:
(1)反应⑥的离子方程式是_______________________________________________。
(2)甲、乙两元素除形成化合物D外,还可形成一种含有4个原子核和18个电子的化合物,该化合物的电子式是________。
(3)在反应①中,已知1 g B完全燃烧生成液态D时,放出142.9 kJ的热量,则表示B的燃烧热的热化学方程式是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应①也可以设计成原电池装置进行,当用铂作电极,用KOH溶液作电解质溶液时,负极的电极反应式是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)反应③④在通常情况下不能自发进行,框图中的条件a是________,在使反应③④能够发生的装置中,有一个电极材料必须相同,写出该电极反应式________________________________________________________________________。