- 气体的检验
- 共1690题
实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙.大理石的主要杂质是氧化铁,以下是提纯大理石的实验步骤:
(1)溶解大理石时,用硝酸而不同硫酸的原因是______.
(2)过滤时,某学生的操作如图所示,请指出图中的错误是.______.
(3)检验滤液中是否含铁,选用的试剂是______,现象______,反应的离子方程式:______.
(4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式:______.
正确答案
解:(1)H2SO4与CaCO3反应生成CaSO4,CaSO4微溶于水,附着在CaCO3的表面,阻止反应进一步发生,溶解大理石时,用硝酸是因为大理石溶于硝酸后生成Ca(NO3)2,Ca(NO3)2易溶于水,
故答案为:硫酸钙微溶于水;
(2)过滤实验中:滤纸紧贴漏斗内壁;滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘;倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒下端要紧靠三层滤纸处,漏斗下端管口的尖嘴要紧靠承接滤液的烧杯内壁,图中的错误是玻璃棒下端没有(或应该)靠在(三层)滤纸上、漏斗颈没有(或应该)靠在烧杯内壁,
故答案为:玻璃棒下端没有(或应该)靠在(三层)滤纸上、漏斗颈没有(或应该)靠在烧杯内壁;
(3)过滤后的溶液中是否含铁,如含有,铁应以Fe3+形式存在,Fe3+遇KSCN溶液变为血红色,硫氰化钾溶液作为检验Fe3+的特征试剂,反应的离子方程式Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,
故答案为:硫氰化钾溶液;溶液呈血红色;Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(4)过滤后的溶液中含有大量的Ca2+,加入碳酸铵发生复分解反应生成碳酸钙沉淀,反应后的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓,
故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;
解析
解:(1)H2SO4与CaCO3反应生成CaSO4,CaSO4微溶于水,附着在CaCO3的表面,阻止反应进一步发生,溶解大理石时,用硝酸是因为大理石溶于硝酸后生成Ca(NO3)2,Ca(NO3)2易溶于水,
故答案为:硫酸钙微溶于水;
(2)过滤实验中:滤纸紧贴漏斗内壁;滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘;倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒下端要紧靠三层滤纸处,漏斗下端管口的尖嘴要紧靠承接滤液的烧杯内壁,图中的错误是玻璃棒下端没有(或应该)靠在(三层)滤纸上、漏斗颈没有(或应该)靠在烧杯内壁,
故答案为:玻璃棒下端没有(或应该)靠在(三层)滤纸上、漏斗颈没有(或应该)靠在烧杯内壁;
(3)过滤后的溶液中是否含铁,如含有,铁应以Fe3+形式存在,Fe3+遇KSCN溶液变为血红色,硫氰化钾溶液作为检验Fe3+的特征试剂,反应的离子方程式Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,
故答案为:硫氰化钾溶液;溶液呈血红色;Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(4)过滤后的溶液中含有大量的Ca2+,加入碳酸铵发生复分解反应生成碳酸钙沉淀,反应后的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓,
故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;
2011年8月12日,网上传云南曲靖市越州镇有总量5000余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放,毒水被直接排放南盘江中.
Ⅰ:某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)实验室用18.4mol•L-1的浓硫酸配制250mL 4.8mol•L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需______.
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是______(至少答一点).
(3)加入H2O2的作用是______.调节溶液的pH=8是为了除去______离子.
(4)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是______.
(5)还原过程发生以下反应(请配平):
______Na2Cr2O7+______SO2+______=______Cr(OH)(H2O)5SO4+______Na2SO4;
Ⅱ:(1)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理.其中一种处理方法为电解法:该法用Fe做电极,电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀.阳极的电极反应式为______.在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应方程式解释)______.
(2)含铬废水国家排放标准为含量≤0.1000mg/L.取上述电解后的废水200.00mL,调节pH=1后置于锥形瓶中,用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定终点时,
用去KI溶液9.00mL.已知酸性条件下,I-被Cr2O72-氧化的产物为I2.用计算所得数据说明上述电解法处理后的废水是否符合国家排放标准______.
正确答案
解:Ⅰ.(1)配置一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶、胶头滴管;
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等,
故答案为:①升高反应温度,②搅拌,③过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取),④适当延长浸取时间;
(3)双氧水有强氧化性,能氧化还原性的物质,Cr3+有还原性,Cr3+能被双氧水氧化为Cr2O72-,以便于与杂质离子分离,硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,溶液pH=8,Fe3+、Al3+转化为沉淀除去;
故答案为:将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,以便于与杂质离子分离;Fe3+、Al3+;
(4)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子,因为在此之前,Fe3+被除去,Al3+转化为偏铝酸根的形式,故答案为:Ca2+、Mg2+;
(5)二氧化硫具有还原性,被滤液Ⅱ中通过离子交换后的溶液中Na2Cr2O7氧化为硫酸,Na2Cr2O7氧被还原为CrOH(H2O)5SO4,水溶液中生成硫酸反应生成硫酸钠,依据原子守恒分析书写配平;Na2Cr2O7+3SO2+11H2O═2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,
故答案为:1、3、11H2O、2、1;
Ⅱ.(1)用Fe为电极进行电解,铁作阳极,阳极反应为Fe-2e-═Fe2+,在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H+放电生成H2:2H++2e-═H2↑,
故答案为:Fe-2e-═Fe2+;2H++2e-=H2↑;
(2)废水200.00mL,调节pH=1后置于锥形瓶中,用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定终点时,用去KI溶液9.00mL,
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,
1 6
n(Cr2O72-) 9×10-3L×0.0001mol/L
n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol,废水1L中n(Cr2O72-)=7.5×10-7mol,废水1L中n()=1.5×10-6mol,电解后的废水中
含量=1.5×10-6mol×52g/mol=0.0780 mg/L,符合国家排放标准为
含量≤0.1000mg/L.
故答案为:经计算知,上述电解后的废水中含量=0.0780 mg/L,符合国家排放标准.
解析
解:Ⅰ.(1)配置一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶、胶头滴管;
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是:增加浸取时间、不断搅拌混合物、滤渣多次浸取等,
故答案为:①升高反应温度,②搅拌,③过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取),④适当延长浸取时间;
(3)双氧水有强氧化性,能氧化还原性的物质,Cr3+有还原性,Cr3+能被双氧水氧化为Cr2O72-,以便于与杂质离子分离,硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,溶液pH=8,Fe3+、Al3+转化为沉淀除去;
故答案为:将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,以便于与杂质离子分离;Fe3+、Al3+;
(4)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子,因为在此之前,Fe3+被除去,Al3+转化为偏铝酸根的形式,故答案为:Ca2+、Mg2+;
(5)二氧化硫具有还原性,被滤液Ⅱ中通过离子交换后的溶液中Na2Cr2O7氧化为硫酸,Na2Cr2O7氧被还原为CrOH(H2O)5SO4,水溶液中生成硫酸反应生成硫酸钠,依据原子守恒分析书写配平;Na2Cr2O7+3SO2+11H2O═2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,
故答案为:1、3、11H2O、2、1;
Ⅱ.(1)用Fe为电极进行电解,铁作阳极,阳极反应为Fe-2e-═Fe2+,在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H+放电生成H2:2H++2e-═H2↑,
故答案为:Fe-2e-═Fe2+;2H++2e-=H2↑;
(2)废水200.00mL,调节pH=1后置于锥形瓶中,用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定终点时,用去KI溶液9.00mL,
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,
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n(Cr2O72-) 9×10-3L×0.0001mol/L
n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol,废水1L中n(Cr2O72-)=7.5×10-7mol,废水1L中n()=1.5×10-6mol,电解后的废水中
含量=1.5×10-6mol×52g/mol=0.0780 mg/L,符合国家排放标准为
含量≤0.1000mg/L.
故答案为:经计算知,上述电解后的废水中含量=0.0780 mg/L,符合国家排放标准.
Na2S2O3•5H2O 俗称“海波”,是常用的脱氧剂、定影剂和还原剂;它是无色易溶于水的晶体,不溶于乙醇,在20℃和70℃时的溶解度分别为60.0g 和212g,Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化,48℃分解.下面是实验室制备及相关性质实脸.
制备海波的反应原理:Na2SO3+S Na2S2O3
制备海波的流程:
(1)实验开始时用lmL乙醇润湿硫粉的作用是:______
A.有利于亚硫酸钠与硫磺的充分接触 B.防止亚硫酸钠溶解
C.控制溶液的pH D.提高产品的纯度
(2)趁热过滤的原因是:______.
(3)滤液不采用直接蒸发发结晶的可能原因是:______
(4)抽滤过程中需要洗涤产品晶体,下列液体最适合的是:______
A.无水乙醇 B.饱和NaCl溶液 C,水 D.滤掖
(5)产品的纯度测定:取所得产品10.0g,配成500mL溶液,再从中取出25mL溶液于锥形瓶中,滴加几滴淀粉作指示剂,然后用0.050mol/L的标准碘水溶液滴定,重复三次,平均消耗20mL 标准碘水,涉及的滴定反应方程式为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6产品的中Na2S2O3•5H2O的纯度为______%
正确答案
解:实验室制备海波的流程:S难溶于水,微溶于酒精,实验开始时用lmL乙醇润湿硫粉,有利于亚硫酸钠与硫磺的充分接触,沸腾反应1小时葱粉反应,Na2SO3+S Na2S2O3,防止温度降低而使Na2S2O3晶体析出,趁热过滤,因Na2S2O3•5H2O含结晶水,防止直接蒸发结晶使Na2S2O3•5H2O熔化、分解,通过蒸发、冷却、浓缩、结晶、抽滤、晾干得到“海波”Na2S2O3•5H2O.
(1)由于S难溶于水,微溶于酒精,实验开始时用lmL乙醇润湿硫粉,有利于亚硫酸钠与硫磺的充分接触,故答案为:A;
(2)若温度降低,Na2S2O3的溶解度会减小,导致Na2S2O3的晶体析出,最后得到的Na2S2O3减少,
故答案为:防止温度降低而使Na2S2O3晶体析出;
(3)由于Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化,48℃分解,若直接蒸发结晶,会使产物融化、分解,得不到Na2S2O3•5H2O,
故答案为:直接蒸发结晶易使Na2S2O3•5H2O熔化、分解;
(4)由于Na2S2O3易溶于水,难溶于醇,选择无水乙醇可以降低硫代硫酸钠的损失,
故答案为:A;
(5)由I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知关系式 I2~2Na2S2O3,25mL溶液中含有的Na2S2O3,n(Na2S2O3•5H2O)=2×n(I2)=2×0.05×0.02mol=0.0002mol,配成的500mL溶液中的n(Na2S2O3•5H2O)=0.002×20mol=0.04mol,m(Na2S2O3•5H2O)=0.04×248=9.92g,
产品的中Na2S2O3•5H2O的纯度为:×100%=99.2%,
故答案为:99.2%;
解析
解:实验室制备海波的流程:S难溶于水,微溶于酒精,实验开始时用lmL乙醇润湿硫粉,有利于亚硫酸钠与硫磺的充分接触,沸腾反应1小时葱粉反应,Na2SO3+S Na2S2O3,防止温度降低而使Na2S2O3晶体析出,趁热过滤,因Na2S2O3•5H2O含结晶水,防止直接蒸发结晶使Na2S2O3•5H2O熔化、分解,通过蒸发、冷却、浓缩、结晶、抽滤、晾干得到“海波”Na2S2O3•5H2O.
(1)由于S难溶于水,微溶于酒精,实验开始时用lmL乙醇润湿硫粉,有利于亚硫酸钠与硫磺的充分接触,故答案为:A;
(2)若温度降低,Na2S2O3的溶解度会减小,导致Na2S2O3的晶体析出,最后得到的Na2S2O3减少,
故答案为:防止温度降低而使Na2S2O3晶体析出;
(3)由于Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化,48℃分解,若直接蒸发结晶,会使产物融化、分解,得不到Na2S2O3•5H2O,
故答案为:直接蒸发结晶易使Na2S2O3•5H2O熔化、分解;
(4)由于Na2S2O3易溶于水,难溶于醇,选择无水乙醇可以降低硫代硫酸钠的损失,
故答案为:A;
(5)由I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知关系式 I2~2Na2S2O3,25mL溶液中含有的Na2S2O3,n(Na2S2O3•5H2O)=2×n(I2)=2×0.05×0.02mol=0.0002mol,配成的500mL溶液中的n(Na2S2O3•5H2O)=0.002×20mol=0.04mol,m(Na2S2O3•5H2O)=0.04×248=9.92g,
产品的中Na2S2O3•5H2O的纯度为:×100%=99.2%,
故答案为:99.2%;
明矾石的组成和明矾相似,此外还含有Al2O3和少量的Fe2O3等杂质,它是制取钾肥和冶炼铝的重 要原料,其步骤如下:
回答下列问题:
(1)明矾石加入足量的稀氨水中浸出时发生反应的离子方程式为______
(2)沉淀物A中除含有Fe2O3外,还含有______、______.
(3)操作①的名称为______、冷却结晶、过滤.
(4)用14mol•L-1的浓氨水配制480mL 2mol•L‑1稀氨水:
①所用的容量瓶规格是______.②稀释浓氨水用的烧杯和玻璃棒如何洗涤?______
③下列操作对所配制的稀氨水浓度的影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
a.洗涤后的容量瓶中有少量蒸馏水:______.
b.浓氨水量取后,所用的量筒用蒸馏水洗涤2〜3次,并将洗涤液转入容量瓶中:______.
(5)确定钾氮复合肥中含有钾元素的方法是______.
(6)为测定钾氮复合肥中氮元素的质量分数,称取mg钾氮复合肥,加入足量的NaOH浓溶液加热,使产生的气体全部逸出,收集到的氨气折箅成标准状况下的体积为V mL.则钾氮复合肥中氮元素的质量分数为______(用含m、V的代数式表示).
正确答案
解:明矾石含有Al2O3和少量的Fe2O3等杂质,加足量的稀氨水,明矾石中的铝离子与氨水反应,过滤后沉淀A中含Al2O3、Fe2O3、Al(OH)3,溶液中含钾离子、硫酸根离子,操作①为蒸发结晶得到硫酸钾、硫酸铵晶体,Al2O3、Fe2O3,Al2O3、Fe2O3、Al(OH)3中加入氢氧化钠,Al2O3、Fe2O3与氢氧化钠不反应,氢氧化铝与氢氧化钠反应Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,沉淀B为Al2O3、Fe2O3,滤液为NaAlO2溶液,通入足量的二氧化碳,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;氢氧化铝加热得到氧化铝,氧化铝电解得到铝.
(1)明矾石加入足量的稀氨水中浸出时发生反应的离子方程式为Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
故答案为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(2)杂质均不溶于氨水,铝离子与氨水反应生成沉淀,沉淀A中含Al2O3、Fe2O3、Al(OH)3,
故答案为:Al2O3;Al(OH)3;
(3)由上述分析可知,操作1为蒸发浓缩结晶得到硫酸钾晶体,
故答案为:蒸发浓缩;
(4)①配制480mL溶液,应选择500mL容量瓶,
故答案为:500mL容量瓶;
②稀释浓氨水用的烧杯和玻璃棒的洗涤方法:适量的蒸馏水沿着玻璃棒注入烧杯中,倾斜转动烧杯,洗涤烧杯内壁后将洗涤液转入容量瓶中,重复操作2~3次,
故答案为:取适量蒸馏水沿玻璃棒注入烧杯中,倾斜转动烧杯,洗涤烧杯内壁后将洗涤液转入容量瓶中,重复操作2~3次;
③a、定容时需加水,洗涤后的容量瓶中有少量蒸馏水,不会影响实验结果,
故答案为:无影响;
b、用量筒量取浓氨水后,用蒸馏水洗涤量筒并转移至容量瓶中,溶质增多,浓度偏大,
故答案为:偏大;
(5)确定钾氮复合肥中含有钾元素的方法是焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,则含钾元素,
故答案为:焰色反应;
(6)足量的NaOH浓溶液加热,使产生的气体全部逸出,收集到的氨气折箅成标准状况下的体积为VmL,根据N元素守恒,则钾氮复合肥中氮元索的物质的量为mol,所以钾氮复合肥中氮元索的质量分数为
×100%=
%,
故答案为:%.
解析
解:明矾石含有Al2O3和少量的Fe2O3等杂质,加足量的稀氨水,明矾石中的铝离子与氨水反应,过滤后沉淀A中含Al2O3、Fe2O3、Al(OH)3,溶液中含钾离子、硫酸根离子,操作①为蒸发结晶得到硫酸钾、硫酸铵晶体,Al2O3、Fe2O3,Al2O3、Fe2O3、Al(OH)3中加入氢氧化钠,Al2O3、Fe2O3与氢氧化钠不反应,氢氧化铝与氢氧化钠反应Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,沉淀B为Al2O3、Fe2O3,滤液为NaAlO2溶液,通入足量的二氧化碳,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;氢氧化铝加热得到氧化铝,氧化铝电解得到铝.
(1)明矾石加入足量的稀氨水中浸出时发生反应的离子方程式为Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
故答案为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(2)杂质均不溶于氨水,铝离子与氨水反应生成沉淀,沉淀A中含Al2O3、Fe2O3、Al(OH)3,
故答案为:Al2O3;Al(OH)3;
(3)由上述分析可知,操作1为蒸发浓缩结晶得到硫酸钾晶体,
故答案为:蒸发浓缩;
(4)①配制480mL溶液,应选择500mL容量瓶,
故答案为:500mL容量瓶;
②稀释浓氨水用的烧杯和玻璃棒的洗涤方法:适量的蒸馏水沿着玻璃棒注入烧杯中,倾斜转动烧杯,洗涤烧杯内壁后将洗涤液转入容量瓶中,重复操作2~3次,
故答案为:取适量蒸馏水沿玻璃棒注入烧杯中,倾斜转动烧杯,洗涤烧杯内壁后将洗涤液转入容量瓶中,重复操作2~3次;
③a、定容时需加水,洗涤后的容量瓶中有少量蒸馏水,不会影响实验结果,
故答案为:无影响;
b、用量筒量取浓氨水后,用蒸馏水洗涤量筒并转移至容量瓶中,溶质增多,浓度偏大,
故答案为:偏大;
(5)确定钾氮复合肥中含有钾元素的方法是焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,则含钾元素,
故答案为:焰色反应;
(6)足量的NaOH浓溶液加热,使产生的气体全部逸出,收集到的氨气折箅成标准状况下的体积为VmL,根据N元素守恒,则钾氮复合肥中氮元索的物质的量为mol,所以钾氮复合肥中氮元索的质量分数为
×100%=
%,
故答案为:%.
研究发现铜具有独特的杀菌功能,能较好地抑制病菌的生长.现有工业上由辉铜矿石(主要成分Cu2S)的冶炼铜两种方案:
Ⅰ火法炼铜 在1200℃发生的主要反应为:
①2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 ②2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑
此方案的尾气可以用表中方法处理
Ⅱ“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石,例如溶液中亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeS2)氧化为Fe2(SO4)3,并使溶液酸性增强;利用Fe2(SO4)3作氧化剂溶解辉铜矿石,溶液酸性又进一步增强,过滤未溶解完的辉铜矿石,在滤液中加入足量的铁屑,待反应完全后过滤出铜和剩余的铁屑,得溶液Xml(设整个过程中其它杂质不参与反应,不考虑溶液离子水解).其流程如图:
(1)Ⅱ相对于Ⅰ的优点是______.(说一点即可)
(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑氧化剂是______
(3)已知CO的燃烧热283.0kJ•mol-1,写出S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式______
(4)若用Ⅰ中方法2吸收尾气,则开始时阳极的电极反应式为______.
(5)写出Ⅱ中黄铁矿氧化过程的化学反应方程式______
(6)假设Ⅱ中每一步都完全反应,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),则所得c(Fe2+)=______(可以写表达式)
正确答案
解:(1)依据流程转化可知,Ⅰ火法炼铜是硫化亚铜和氧气、氧化亚铜和硫化亚铜发生氧化还原反应产生有毒的二氧化硫,而Ⅱ“细菌冶金”中无需高温能大大降低能源消耗,不产生有毒气体,故其污染性小、环保,利于减少污染,同时Ⅱ“细菌冶金”充分利用了资源,对贫矿、尾矿的开采更有价值;
故答案为:能大大降低能源消耗,利于减少污染或对贫矿、尾矿的开采更有价值;
(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,Cu2S在反应中Cu元素化合价降低(+1→0),S元素化合价升高(-2→+4),则Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,Cu2O在反应中Cu元素化合价降低(+1→0),O元素化合价不变,Cu2O为氧化剂,所以氧化剂是Cu2O、Cu2S,
故答案为:Cu2O、Cu2S;
(3)CO的燃烧热283.0kJ•mol-1,方程式为CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1①,2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△H=+8.0kJ•mol-1②,
将①×2-②得:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1,
故答案为:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1;
(4)电解池中阳极和电源正极相连,失去电子,发生氧化反应,电解NaHSO3溶液可制得硫酸,硫的化合价升高,所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-,则阳极电极反应式是:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
故答案为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
(5)反应物为FeS、氧气、水,生成物为Fe2(S04)3和硫酸,发生反应的化学方程式为4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04,
故答案为:4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04;
(6)黄铁矿氧化4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04,过滤后,Cu2S+10Fe3++4H2O
2Cu2++10Fe2++8H++S042-,加铁粉Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=H2↑+Fe2+,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),氧气的物质的量为:
=vmol,FeS2中的铁元素由+2价被氧气氧化为+3价,硫元素由-1价被氧化为+6价,即1molFeS2失去15mol电子,而1molO2被还原时得4mol电子,根据得失电子数守恒可知,氧化的n(FeS2)=
=
vmol,依据4FeS2+15O2+2H2O
2Fe2(S04)3+2H2S04,Cu2S+10Fe3++4H2O
2Cu2++10Fe2++8H++S042-,根据铁原子守恒生成的亚铁离子n(Fe2+)=
vmol,生成n(Cu2+)=
vmol×
=
vmol,生成的氢离子由第一反应生成的硫酸和第二反应生成的氢离子和,所以n(H+)=
vmol+
vmol=
vmol,加铁粉Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=H2↑+Fe2+,生成的亚铁离子为第一第二反应生成的亚铁离子
vmol和铁和铜离子反应的生成的亚铁离子
vmol以及酸和铁反应生成的亚铁离子
vmol,所以生成的总亚铁离子n(Fe2+)=
vmol+
vmol+
vmol=
vmol,得溶液Xml,所以c(Fe2+)=
=
,
故答案为:;
解析
解:(1)依据流程转化可知,Ⅰ火法炼铜是硫化亚铜和氧气、氧化亚铜和硫化亚铜发生氧化还原反应产生有毒的二氧化硫,而Ⅱ“细菌冶金”中无需高温能大大降低能源消耗,不产生有毒气体,故其污染性小、环保,利于减少污染,同时Ⅱ“细菌冶金”充分利用了资源,对贫矿、尾矿的开采更有价值;
故答案为:能大大降低能源消耗,利于减少污染或对贫矿、尾矿的开采更有价值;
(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,Cu2S在反应中Cu元素化合价降低(+1→0),S元素化合价升高(-2→+4),则Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,Cu2O在反应中Cu元素化合价降低(+1→0),O元素化合价不变,Cu2O为氧化剂,所以氧化剂是Cu2O、Cu2S,
故答案为:Cu2O、Cu2S;
(3)CO的燃烧热283.0kJ•mol-1,方程式为CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1①,2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△H=+8.0kJ•mol-1②,
将①×2-②得:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1,
故答案为:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1;
(4)电解池中阳极和电源正极相连,失去电子,发生氧化反应,电解NaHSO3溶液可制得硫酸,硫的化合价升高,所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-,则阳极电极反应式是:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
故答案为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
(5)反应物为FeS、氧气、水,生成物为Fe2(S04)3和硫酸,发生反应的化学方程式为4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04,
故答案为:4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04;
(6)黄铁矿氧化4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04,过滤后,Cu2S+10Fe3++4H2O
2Cu2++10Fe2++8H++S042-,加铁粉Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=H2↑+Fe2+,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),氧气的物质的量为:
=vmol,FeS2中的铁元素由+2价被氧气氧化为+3价,硫元素由-1价被氧化为+6价,即1molFeS2失去15mol电子,而1molO2被还原时得4mol电子,根据得失电子数守恒可知,氧化的n(FeS2)=
=
vmol,依据4FeS2+15O2+2H2O
2Fe2(S04)3+2H2S04,Cu2S+10Fe3++4H2O
2Cu2++10Fe2++8H++S042-,根据铁原子守恒生成的亚铁离子n(Fe2+)=
vmol,生成n(Cu2+)=
vmol×
=
vmol,生成的氢离子由第一反应生成的硫酸和第二反应生成的氢离子和,所以n(H+)=
vmol+
vmol=
vmol,加铁粉Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=H2↑+Fe2+,生成的亚铁离子为第一第二反应生成的亚铁离子
vmol和铁和铜离子反应的生成的亚铁离子
vmol以及酸和铁反应生成的亚铁离子
vmol,所以生成的总亚铁离子n(Fe2+)=
vmol+
vmol+
vmol=
vmol,得溶液Xml,所以c(Fe2+)=
=
,
故答案为:;
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