2025届高三化学一轮复习实验专题强基练40矿石中提纯制备类实验含解析.docx

PAGE

27-

矿石中提纯制备类试验

非选择题（共15题）

1．辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示:（已知：硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。）

(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:____________。

(2)“回收S”过程中温度限制在50~60℃之间,不宜过高或过低的缘由是_____________________。

(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该反应的化学方程式为_________________。向“滤液M”中加入(或通入)____(填字母),可得到另一种可循环利用的物质。?a.铁b.氯气c.高锰酸钾

(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是__________________；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,加入HNO3调整溶液的pH,其理由是___________。

(5)洗涤硝酸铜晶体的洗涤剂可以运用下列物质中的______________。

a.酒精b.热水c.饱和硝酸铜溶液

2．我国产铜主要取自黄铜矿（CuFeS2），随着矿石品位的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。

Ⅰ．氧化浸出

（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有生成。

①该反应的离子方程式为____________________________________________。

②该反应在25～50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其缘由：_____________________________________________________。

Ⅱ．配位浸出

反应原理为：（未配平）

（2）为提高黄铜矿的浸出率，可实行的措施有____________________（至少写出两点）。

（3）为稳定浸出液的pH，生产中须要向氨水中添加NH4Cl，构成NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液。某小组在试验室对该缓冲体系进行了探讨：25℃时，向amol·L-1的氨水中缓慢加入等体积0.02mol·L-1的NH4Cl溶液，平衡时溶液呈中性。则NH3·H2O的电离常数Kb=________（用含a的代数式表示）；滴加NH4Cl溶液的过程中水的电离平衡________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。

Ⅲ．生物浸出

在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿渐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。

（4）在微生物的作用下，可以循环运用的物质有________（填化学式），微生物参与反应的离子方程式为______________________（任写一个）。

（5）假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+，当有2mol生成时，理论上消耗O2的物质的量为________。

3．硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4?7H2O)，重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)，它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。

请回答下列问题：

(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价，则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。

(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na2SiO3写成Na2O·SiO2，则Fe(CrO2)2可写成__________。

(3)煅烧铬铁矿时，矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4，反应的化学方程式如下：

4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2

①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。

②为了加快该反应的反应速率，可实行的措施是_________________(填一种即可)。

⑷已知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如：

2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O

①往混合溶液甲中加入硫酸必需适量的缘由是________________。

②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。

(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是：_____________。从溶液丁到绿矾的试验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。

4．氧化钴