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简答题

(2013秋•忻府区校级期中)一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3•CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中.从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如图1:

(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为______

(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴.则浸出钴的离子反应方程式为(产物中只有一种酸根)______.请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因______

(3)碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,请分别用离子方程式表示在过程III、IV中起的作用:

____________

(4)某天然碱的化学式可表示为2Na2CO3•NaHCO3•2H2O,取少量该物质溶于水得稀溶液P.下列有关溶液P中微粒的物质的量浓度关系正确的是______(填序号).

A.c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+

B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3

C.3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-

D.将P溶液与少量NaOH溶液混合:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-

(5)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液.CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水.图2是粉红色的CoCl2•6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是______

正确答案

解:制备氧化钴的大致流程为:制备流程为:废料用碱液溶解,过滤得到偏铝酸钠溶液和钴渣;用硫酸溶解钴渣,发生反应:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,得到含有钴离子的溶液,然后调节溶液pH并用碳酸钠溶液除去杂质铝离子,得到较纯净的含有钴离子的溶液,再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀,最后灼烧碳酸钴得到氧化钴,

(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;

(2)Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O,反应方程式为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,改写成离子方程式为:4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O,

盐酸具有还原性,能被Co2O3•CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境,所以不用盐酸,

故答案为:4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;

(3)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的两种方式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;

碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3,反应的离子方程式为:Co2++CO32-=CoCO3↓,

故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;Co2++CO32-=CoCO3↓;

(4)A.碳酸根离子水解、碳酸氢根离子水解程度大于电离程度导致溶液中碱性,所以c(OH-)>c(H+),碳酸根离子、碳酸氢根离子水解程度都较小,所以溶液中存在c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;

B.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),存在物料守恒3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3),则3c(OH-)=3c(H+)+2c(HCO3-)+5c(H2CO3)+2c(CO32-),故B错误;

C.根据物料守恒可得:3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3),所以3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-),故C正确;

D.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故D正确;

故答案为:ACD;

(5)根据图象曲线变化可知,CoCl2•6H2O~CoCl2

                            238       130    

                             m        65mg

则:=

解得:m=119mg,

设A物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:

   CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O△m

    238                  18(6-n)

   119mg                 119mg-83mg

则:=

解得:n=2,

所以A物质的化学式为:CoCl2•2H2O,

故答案为:CoCl2•2H2O.

解析

解:制备氧化钴的大致流程为:制备流程为:废料用碱液溶解,过滤得到偏铝酸钠溶液和钴渣;用硫酸溶解钴渣,发生反应:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,得到含有钴离子的溶液,然后调节溶液pH并用碳酸钠溶液除去杂质铝离子,得到较纯净的含有钴离子的溶液,再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀,最后灼烧碳酸钴得到氧化钴,

(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;

(2)Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O,反应方程式为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,改写成离子方程式为:4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O,

盐酸具有还原性,能被Co2O3•CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境,所以不用盐酸,

故答案为:4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;

(3)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的两种方式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;

碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3,反应的离子方程式为:Co2++CO32-=CoCO3↓,

故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;Co2++CO32-=CoCO3↓;

(4)A.碳酸根离子水解、碳酸氢根离子水解程度大于电离程度导致溶液中碱性,所以c(OH-)>c(H+),碳酸根离子、碳酸氢根离子水解程度都较小,所以溶液中存在c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;

B.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),存在物料守恒3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3),则3c(OH-)=3c(H+)+2c(HCO3-)+5c(H2CO3)+2c(CO32-),故B错误;

C.根据物料守恒可得:3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3),所以3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-),故C正确;

D.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故D正确;

故答案为:ACD;

(5)根据图象曲线变化可知,CoCl2•6H2O~CoCl2

                            238       130    

                             m        65mg

则:=

解得:m=119mg,

设A物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:

   CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O△m

    238                  18(6-n)

   119mg                 119mg-83mg

则:=

解得:n=2,

所以A物质的化学式为:CoCl2•2H2O,

故答案为:CoCl2•2H2O.

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(2015秋•淮安校级期末)铝是一种重要金属,工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量的Fe2O3,SiO2等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:

①I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是______

②沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有______

③步骤Ⅲ中加热Al(OH)3得到固体N的操作需要使用的仪器除了酒精灯、三角架、泥三角,还有______;(填入仪器的名称)

④滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为______;实验室里常往AlCl3溶液中加入______(填“氨水”或“NaOH溶液”)来制取A1(OH)3

正确答案

解:工业上用铝土矿主要成分为Al2O3,还有少量的Fe2O3,SiO2等杂质,向铝土矿中加入浓NaOH溶液并加热,Al2O3、SiO2都和NaOH反应生成可溶性的钠盐,Fe2O3不和NaOH反应,然后过滤得到的沉淀M为Fe2O3,滤液X中含有Na2SiO3、NaAlO2,通入CO2并控制一定条件过滤得到Al(OH)3,滤液Y中含有碳酸钠和硅酸钠,将Al(OH)3洗涤过滤加热,Al(OH)3分解生成Al2O3和水,则N为Al2O3

①I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是过滤,故答案为:过滤;

②沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有难溶于NaOH溶液的氧化物,Fe2O3不和NaOH反应,然后过滤得到的沉淀M为Fe2O3,故答案为:Fe2O3

③步骤Ⅲ中加热Al(OH)3得到固体N的操作需要使用的仪器除了酒精灯、三角架、泥三角,还有坩埚,

故答案为:坩埚;

④滤液X中,含铝元素的溶质为偏铝酸钠,化学式为NaAlO2;实验室里常往AlCl3溶液中加入弱碱来制取A1(OH)3,一般常用氨水,故答案为:NaAlO2;氨水.

解析

解:工业上用铝土矿主要成分为Al2O3,还有少量的Fe2O3,SiO2等杂质,向铝土矿中加入浓NaOH溶液并加热,Al2O3、SiO2都和NaOH反应生成可溶性的钠盐,Fe2O3不和NaOH反应,然后过滤得到的沉淀M为Fe2O3,滤液X中含有Na2SiO3、NaAlO2,通入CO2并控制一定条件过滤得到Al(OH)3,滤液Y中含有碳酸钠和硅酸钠,将Al(OH)3洗涤过滤加热,Al(OH)3分解生成Al2O3和水,则N为Al2O3

①I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是过滤,故答案为:过滤;

②沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有难溶于NaOH溶液的氧化物,Fe2O3不和NaOH反应,然后过滤得到的沉淀M为Fe2O3,故答案为:Fe2O3

③步骤Ⅲ中加热Al(OH)3得到固体N的操作需要使用的仪器除了酒精灯、三角架、泥三角,还有坩埚,

故答案为:坩埚;

④滤液X中,含铝元素的溶质为偏铝酸钠,化学式为NaAlO2;实验室里常往AlCl3溶液中加入弱碱来制取A1(OH)3,一般常用氨水,故答案为:NaAlO2;氨水.

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蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成.由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下:

(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是______

(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7-8(有关氢氧化物沉淀的pH见右表),Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致______溶解.

(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入______ (填物质的化学式),然后______(依次填写实验操作名称).

正确答案

解:(1)蛇纹石加盐酸溶解,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,反应方程式分别为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O.而SiO2不与盐酸反应,以沉淀的形式除去,故答案为:Fe3+、Al3+

(2)由(1)知,此时溶液中除了Mg2+外,还含有Fe3+、Al3+杂质,需除去Fe3+、Al3+但不能损失Mg2+,因Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+和Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,利用平衡移动的原理,消耗H+使上述水解平衡向正反应方向移动,除去Fe3+、Al3+,加Ca(OH)2需将溶液的pH控制在7~8,若pH过高,会导致生成的Al(OH)3发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O溶解,Mg(OH)2在pH为9.4时开始沉淀,所以碱性增强Mg(OH)2会沉淀,同时Mg2+也因转化为沉淀而损失,

故答案为:Al(OH)3

(3)从实验步骤图知:沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3,红色氧化物是沉淀物Fe(OH)3分解后得到的Fe2O3,所以得先加碱把Al(OH)3除掉,反应为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,然后过滤洗涤灼烧即可;

故答案为:NaOH;过滤、洗涤、灼烧.

解析

解:(1)蛇纹石加盐酸溶解,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,反应方程式分别为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O.而SiO2不与盐酸反应,以沉淀的形式除去,故答案为:Fe3+、Al3+

(2)由(1)知,此时溶液中除了Mg2+外,还含有Fe3+、Al3+杂质,需除去Fe3+、Al3+但不能损失Mg2+,因Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+和Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,利用平衡移动的原理,消耗H+使上述水解平衡向正反应方向移动,除去Fe3+、Al3+,加Ca(OH)2需将溶液的pH控制在7~8,若pH过高,会导致生成的Al(OH)3发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O溶解,Mg(OH)2在pH为9.4时开始沉淀,所以碱性增强Mg(OH)2会沉淀,同时Mg2+也因转化为沉淀而损失,

故答案为:Al(OH)3

(3)从实验步骤图知:沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3,红色氧化物是沉淀物Fe(OH)3分解后得到的Fe2O3,所以得先加碱把Al(OH)3除掉,反应为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,然后过滤洗涤灼烧即可;

故答案为:NaOH;过滤、洗涤、灼烧.

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(1)下列关于工业生产说法正确的是______.(填序号)

A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气

B.在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中,皆采用循环操作提高原料利用率

C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室

D.工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝

E.石油裂化属于化学变化,主要目的是为了获得短链不饱和气态烃

(2)我国规定饮用水质量标准规定必须符合下表中要求:

如图所示是原水处理成自来水的工艺流程示意图:

①原水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,加入石灰生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中的离子方程式(只要求写出两个):____________

②FeSO4•7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成______沉淀;通入二氧化碳的目的是____________

③气体A的作用是______,通常可以用Ca(ClO)2 替代A,下列物质中______同样可以作为气体A的代用品(填编号,多选倒扣).

a.ClO2     b.浓氨水       c.K2FeO4        d.SO2

正确答案

解:(1)A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气,二氧化碳在溶液中溶解量少,生成碳酸氢钠少,应先通入氨气再通入二氧化碳,故A错误;

B.在硫酸工业中二氧化硫可以循环利用、合成氨工业中氢气、氮气可以循环利用、硝酸工业中一氧化氮可以循环利用,皆采用循环操作提高原料利用率,故B正确;

C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室,阳极室生成氯气,阴极室生成氢气和氢氧化钠,故C正确;

D.氯化铝是共价化合物,工业上不能采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝,应电解熔融的氧化铝制备,故D错误;

E.石油裂化属于化学变化,主要目的是得到相对分子量小的烃,裂解是为了获得短链不饱和气态烃,故E错误;

故答案为:BC;

(2)①加入氢氧化钙会沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,可以和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和水,反应的离子方程式为:HCO3-+OH-═COO32-+H2O,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,故答案为:HCO3-+OH-═COO32-+H2O,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,

②绿矾水解生成氢氧化亚铁,在空气中迅速被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的主要作用;絮凝剂在原水处理流程中的作用是吸附水中悬浮杂质使之沉降;通入CO2的目的是除去过量的Ca(OH)2和调节pH,故答案为:胶状Fe(OH)3;除去Ca2+;调节pH;

③气体A是氯气,目的是氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能杀菌消毒,替代物质需要具备氧化性的物质才能起到消毒杀菌,

a.ClO2 具有氧化性可以替代氯气消毒杀菌,故a正确;

b.浓氨水是一元弱碱溶液,不能杀菌消毒,故b错误;

c.K2FeO4 是高铁酸钾具有氧化性能起到杀菌消毒的作用,故c正确;

d.SO2是有毒气体,具有弱氧化性,不能用来杀菌消毒,故d错误;

故答案为:杀菌消毒;ac.

解析

解:(1)A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气,二氧化碳在溶液中溶解量少,生成碳酸氢钠少,应先通入氨气再通入二氧化碳,故A错误;

B.在硫酸工业中二氧化硫可以循环利用、合成氨工业中氢气、氮气可以循环利用、硝酸工业中一氧化氮可以循环利用,皆采用循环操作提高原料利用率,故B正确;

C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室,阳极室生成氯气,阴极室生成氢气和氢氧化钠,故C正确;

D.氯化铝是共价化合物,工业上不能采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝,应电解熔融的氧化铝制备,故D错误;

E.石油裂化属于化学变化,主要目的是得到相对分子量小的烃,裂解是为了获得短链不饱和气态烃,故E错误;

故答案为:BC;

(2)①加入氢氧化钙会沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,可以和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和水,反应的离子方程式为:HCO3-+OH-═COO32-+H2O,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,故答案为:HCO3-+OH-═COO32-+H2O,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,

②绿矾水解生成氢氧化亚铁,在空气中迅速被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的主要作用;絮凝剂在原水处理流程中的作用是吸附水中悬浮杂质使之沉降;通入CO2的目的是除去过量的Ca(OH)2和调节pH,故答案为:胶状Fe(OH)3;除去Ca2+;调节pH;

③气体A是氯气,目的是氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能杀菌消毒,替代物质需要具备氧化性的物质才能起到消毒杀菌,

a.ClO2 具有氧化性可以替代氯气消毒杀菌,故a正确;

b.浓氨水是一元弱碱溶液,不能杀菌消毒,故b错误;

c.K2FeO4 是高铁酸钾具有氧化性能起到杀菌消毒的作用,故c正确;

d.SO2是有毒气体,具有弱氧化性,不能用来杀菌消毒,故d错误;

故答案为:杀菌消毒;ac.

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工业上用某矿渣(主要成分是Cu2O,少量杂质是Al2O3、Fe2O3和SiO2)提取铜的操作流程如下:

已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

(1)固体混合物A中的成分是______(填化学式).

(2)反应I完成后,铁元素的存在形式为______(填离子符号).

(3)y的数值范围是______

(4)若电解法获得Cu 64.0g,则原矿渣中Cu2O的质量是______

a、144.0gb、大于144.0g c、小于144.0g

(5)下列关于用NaClO调节溶液pH的说法正确的是______

a、加入NaClO可使溶液的pH降低

b、NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应:ClO-+H+=HClO,ClO-消耗H+,从而达到调节pH的目的

c、NaClO能调节pH的主要原因是由于NaClO水解:ClO-+H2O⇌HClO+OH-消耗H+,从而达到调节pH的目的.

(6)用NaClO调pH,生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质,且该物质与还原产物的物质的量之比为4:1,该反应的离子方程式为______

正确答案

解:矿渣加入稀硫酸,Cu2O、Al2O3、Fe2O3溶解,二氧化硅不溶,所以固体混合物A是不溶于稀硫酸的物质,发生的反应有Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,得出A的成分是SiO2、Cu;

由于单质Cu存在,铁元素以Fe2+形式存在,反应方程式:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,滤液中主要是Al3+、Fe2+、Cu2+

加入NaClO具有氧化性,氧化Fe2+为Fe3+,同时调节溶液pH使Al3+、Fe3+沉淀完全,根据Fe(OH)3和Al(OH)3开始沉淀和沉淀结束的pH关系,x范围是:3.2≤pH<4.0,目的是沉淀Fe(OH)3;y范围是:5.2≤pH<5.4,沉淀Al(OH)3;最后得到氯化铜、硫酸铜溶液,电解法获取Cu时,阴极发生还原反应:Cu2++2e-=Cu;阳极发生氧化反应:2Cl--2e-=Cl2↑;次氯酸钠中的次氯酸根结合溶液中的氢离子,PH升高;NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO-+H+⇌HClO,ClO-消耗H+,从而达到调节pH的目的;溶液显示酸性,次氯酸是弱酸,次氯酸根结合酸溶液中的氢离子;生成一种具有漂白作用的物质是次氯酸;

(1)通过以上分析知,固体混合物A中的成分是SiO2、Cu,故答案为:SiO2、Cu;

(2)反应I发生的反应为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,所以反应I完成后,铁元素的存在形式为Fe2+,故答案为:Fe2+

(3)通过以上分析知,调节y的目的是除去铝离子而不能除去铜离子,所以y的数值范围是5.2≤pH<5.4,故答案为:5.2≤pH<5.4;

(4)根据Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+知,Cu2O中大多数Cu元素生成铜离子,少数生成Cu单质,若电解法获得Cu 64.0g,其物质的量是1mol,原矿渣中Cu2O的物质的量大于0.5mol而小于1mol,其质量=0.5mol×144g/mol=72g,所以大于72g而小于144g,故答案为:c;

(5)ClO-和H+反应生成弱电解质HClO,从而消耗氢离子导致溶液pH升高,从而调节溶液的pH,故答案为:b;

(6)用NaClO调pH,生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质,沉淀B是氢氧化铁,漂白性物质是HClO,且该物质与还原产物的物质的量之比为4:1,据此书写该反应的离子方程式为2Fe2++5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4HClO,

故答案为:2Fe2++5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4HClO.

解析

解:矿渣加入稀硫酸,Cu2O、Al2O3、Fe2O3溶解,二氧化硅不溶,所以固体混合物A是不溶于稀硫酸的物质,发生的反应有Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,得出A的成分是SiO2、Cu;

由于单质Cu存在,铁元素以Fe2+形式存在,反应方程式:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,滤液中主要是Al3+、Fe2+、Cu2+

加入NaClO具有氧化性,氧化Fe2+为Fe3+,同时调节溶液pH使Al3+、Fe3+沉淀完全,根据Fe(OH)3和Al(OH)3开始沉淀和沉淀结束的pH关系,x范围是:3.2≤pH<4.0,目的是沉淀Fe(OH)3;y范围是:5.2≤pH<5.4,沉淀Al(OH)3;最后得到氯化铜、硫酸铜溶液,电解法获取Cu时,阴极发生还原反应:Cu2++2e-=Cu;阳极发生氧化反应:2Cl--2e-=Cl2↑;次氯酸钠中的次氯酸根结合溶液中的氢离子,PH升高;NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO-+H+⇌HClO,ClO-消耗H+,从而达到调节pH的目的;溶液显示酸性,次氯酸是弱酸,次氯酸根结合酸溶液中的氢离子;生成一种具有漂白作用的物质是次氯酸;

(1)通过以上分析知,固体混合物A中的成分是SiO2、Cu,故答案为:SiO2、Cu;

(2)反应I发生的反应为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,所以反应I完成后,铁元素的存在形式为Fe2+,故答案为:Fe2+

(3)通过以上分析知,调节y的目的是除去铝离子而不能除去铜离子,所以y的数值范围是5.2≤pH<5.4,故答案为:5.2≤pH<5.4;

(4)根据Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+知,Cu2O中大多数Cu元素生成铜离子,少数生成Cu单质,若电解法获得Cu 64.0g,其物质的量是1mol,原矿渣中Cu2O的物质的量大于0.5mol而小于1mol,其质量=0.5mol×144g/mol=72g,所以大于72g而小于144g,故答案为:c;

(5)ClO-和H+反应生成弱电解质HClO,从而消耗氢离子导致溶液pH升高,从而调节溶液的pH,故答案为:b;

(6)用NaClO调pH,生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质,沉淀B是氢氧化铁,漂白性物质是HClO,且该物质与还原产物的物质的量之比为4:1,据此书写该反应的离子方程式为2Fe2++5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4HClO,

故答案为:2Fe2++5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4HClO.

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