氯化亞銅(CuCl)是常用的催化劑。以低品位銅礦(主要成分為CuS、Cu2S和鐵的氧化物等)為原料制備CuCl步驟如下:
(1)“氧化浸取”。銅元素全部轉(zhuǎn)化為Cu2+,鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe3+。
①Cu2S、MnO2和硫酸反應(yīng)生成CuSO4、MnSO4和S,其化學(xué)方程式為 Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2OCu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2O。
②為提高銅元素的浸出率,工藝上可采取的措施有 ADAD(填字母)。
A.將銅礦粉碎并攪拌
B.增加銅礦的投料量
C.適當(dāng)縮短反應(yīng)時間
D.適當(dāng)提高硫酸濃度
(2)“除鐵錳”。依次用氨水沉鐵、用氨水-NH4HCO3混合溶液沉錳。
①用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為3時,c(Fe3+)為 3×10-63×10-6mol?L-1。(常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39)
②向除鐵后的溶液中滴加氨水-NH4HCO3混合溶液,反應(yīng)生成MnCO3的離子方程式為 2NH3?H2O+Mn2++2HCO-3=MnCO3↓+2NH+4+CO2-3+2H2O2NH3?H2O+Mn2++2HCO-3=MnCO3↓+2NH+4+CO2-3+2H2O。
(3)“還原”。CuSO4溶液、NaCl溶液和Na2SO3溶液反應(yīng)生成CuCl沉淀。
已知:CuCl易被O2氧化,易與Cl-形成可溶的[CuCl2]-。
①反應(yīng)生成CuCl的離子方程式為 2Cu2++2Cl-+SO2-3+H2O=2CuCl↓+SO2-4+2H+2Cu2++2Cl-+SO2-3+H2O=2CuCl↓+SO2-4+2H+。
②如圖所示,n(CuSO4)和其他條件相同時,CuCl產(chǎn)率隨n(NaCl)n(CuSO4)增大先升高后降低的原因是 n(NaCl)n(CuSO4)增大,溶液中Cl-濃度增大,使得更容易生成CuCl;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CuCl易與過多的Cl-形成可溶的[CuCl2]-,使得CuCl沉淀逐漸消失,產(chǎn)率下降n(NaCl)n(CuSO4)增大,溶液中Cl-濃度增大,使得更容易生成CuCl;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CuCl易與過多的Cl-形成可溶的[CuCl2]-,使得CuCl沉淀逐漸消失,產(chǎn)率下降。
③如圖所示,其他條件相同時,CuCl產(chǎn)率隨反應(yīng)時間延長而降低的原因是 反應(yīng)時間越長,CuCl被空氣中的氧氣氧化,產(chǎn)率下降反應(yīng)時間越長,CuCl被空氣中的氧氣氧化,產(chǎn)率下降。
(4)已知:pCu=-lgc(Cu+),pX=-lgc(X-),式中X-表示鹵素陰離子。298K時,Ksp(CuCl)≈1.0×10-7,Ksp(CuBr)≈1.0×10-9,Ksp(CuI)≈1.0×10-12。298K時,CuCl、CuBr、CuI的飽和溶液中pCu和pX的關(guān)系如圖所示。圖中X代表 CuClCuCl的曲線,且a=66
2
HCO
-
3
2
NH
+
4
CO
2
-
3
2
HCO
-
3
2
NH
+
4
CO
2
-
3
SO
2
-
3
SO
2
-
4
SO
2
-
3
SO
2
-
4
n
(
N
a
C
l
)
n
(
C
u
S
O
4
)
n
(
N
a
C
l
)
n
(
C
u
S
O
4
)
[
C
u
C
l
2
]
-
n
(
N
a
C
l
)
n
(
C
u
S
O
4
)
[
C
u
C
l
2
]
-
【答案】Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S+4H2O;AD;3×10-6;2NH3?H2O+Mn2++=MnCO3↓+++2H2O;2Cu2++2Cl-++H2O=2CuCl↓++2H+;增大,溶液中Cl-濃度增大,使得更容易生成CuCl;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CuCl易與過多的Cl-形成可溶的,使得CuCl沉淀逐漸消失,產(chǎn)率下降;反應(yīng)時間越長,CuCl被空氣中的氧氣氧化,產(chǎn)率下降;CuCl;6
2
HCO
-
3
2
NH
+
4
CO
2
-
3
SO
2
-
3
SO
2
-
4
n
(
N
a
C
l
)
n
(
C
u
S
O
4
)
[
C
u
C
l
2
]
-
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/19 18:0:1組卷:3引用:1難度:0.5
相似題
-
1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5 -
2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
(5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5 -
3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5