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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:436 题号:12303386
硒(Se)和铜(Cu)在生产生活中有广泛的应用。氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如图所示:

请回答下列问题:
(1)步骤①中主要成分发生的离子反应方程式是:___
(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式:___
(3)步骤⑤包括用pH=2的溶液酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是___(写酸的名称)。
(4)上述工艺中,步骤⑥和⑦的作用是___
(5)Se为ⅥA族元素,用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠(Na2SeSO3)溶液反应可获得纳米硒化铜,硒代硫酸钠还可用于Se的精制,写出硒代硫酸钠(Na2SeSO3)与H2SO4溶液反应得到精硒的化学方程式:___
(6)氯化亚铜产率与温度、溶液pH关系如图所示。据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温度过低影响CuCl产率的原因是___;温度过高、pH过大也会影响CuCl产率的原因是___

(7)用NaHS作污水处理的沉淀剂,可以处理工业废水中的Cu2+。已知:25℃时,H2S的电离平衡常数Ka1=1.0×10-7Ka2=7.0×10-15,CuS的溶度积为Ksp(CuS)=6.3×10-36。反应Cu2+(aq)+HS-(aq)CuS(s)+H+(aq)的平衡常数K=___(结果保留1位小数)。
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解题方法
【推荐1】氧化亚铜(Cu2O)是一种附加值较高的铜类物质,某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:

常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Cu(OH)2

开始沉淀

7.5

2.7

4.8

完全沉淀

9.0

3.7

6.4

(1)炉气中的有害气体成分是_______,Cu2S与O2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______
(2)若试剂X是H2O2溶液,写出相应反应的离子方程式:_______
(3)加入试剂Y调pH时,pH的调控范围是_______
(4)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式:______,操作X包括过滤、洗涤、烘干,其中过滤后,可以通过______的方法检验固体物质是否已被洗涤干净。
(5)Cu2O也常用电解法制备,流程如下:

已知:①Cu2O为暗红色的固体,有毒 ②部分难溶物的颜色和常温下的Ksp如下表所示:
难溶物Cu(OH)2CuOHCuClCu2O
颜色蓝色黄色白色红色
Ksp(25 ℃)1.6×10-191.0×10-141.2×10-6
实验室模拟电解装置如图所示,观察到的现象如下:

①开始无明显现象,随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗;
②5 min后,b极附近开始出现白色沉淀,并逐渐增多,且向a极扩散;
③10 min后,最靠近a极的白色沉淀开始变成红色;
④12 min后,b极附近的白色沉淀开始变成黄色,然后逐渐变成橙黄色;
⑤a极一直有大量气泡产生;
⑥停止电解,将U形管中悬浊液静置一段时间后,上层溶液呈无色,没有出现蓝色,下层沉淀全部显红色。则:
①电解池的阳极反应式为_____
②b极附近的白色沉淀开始变成黄色,此时溶液中=_____
2020-11-22更新 | 470次组卷
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【推荐2】某同学用含结晶水的碱式盐X(四种元素组成的纯净物)进行了如下实验:
       
白色沉淀甲的组成元素与蓝色溶液的溶质相同,且组成的元素原子物质的量之比为1:1。请回答:
(1)X中含有的元素除了H、O之外,还含有的元素是_______
(2)白色沉淀甲的化学式是___,X的化学式是___
(3)步骤③的离子方程式是___
(4)在一定的温度下,将空气不断通入白色沉淀甲的悬浊液中可得到X,该反应的化学方程式是___
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【推荐3】某实验小组拟用碱性烂版液{主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2和Cu(OH)2}为原料制取摩尔盐,并回收铜单质,设计流程如图:

已知:温度超过60℃时, FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶体,且一旦产生则难以消失。摩尔盐能溶于水,难溶于乙醇。
请回答下列问题:
(1)写出[Cu(NH3)4]Cl2与稀硫酸反应的离子方程式_______
(2)实验中第一步所用硫酸浓度为4mol/L,不能太小,原因是_______
(3)关于该实验过程的下列说法中正确的是_______

A.所加铁粉应该先用饱和碳酸钠溶液浸泡除去表面的油污,然后用倾析法分离,倾析法操作如图所示:
B.溶液A.与铁粉反应,若温度高于60℃,会导致回收的铜不纯净
C.硫酸铵的用量,可以由溶解的铁粉的量决定,即溶解l mol铁粉,则所加硫酸铵也约为1 mol
D.溶液B的pH控制在5~6之间,若pH过高, 可用硫酸调节,以抑制Fe2+水解
(4)为从溶液C中得到较纯的摩尔盐,请选择下列合适的操作并排序:_______
①用少量冰水洗涤     ②蒸发至较多晶体出现   ③溶液中加入无水乙醇   ④抽滤   ⑤冷却结晶   ⑥干燥
(5)如何检验摩尔盐已经洗涤干净:_______
(6)为了测定产品中摩尔盐(M=392g/mol)的含量,某同学用分析天平称取5.220 g的产品置于锥形瓶中,加适量去氧水溶解后用0.080 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,滴定时读数如图,测得产品纯度为_______
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