问题详情:
硫*铜在生产、生活中应用广泛。某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆*的流程如下:
已知生成*氧化物沉淀的pH如下表所示:
Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀 | 4.2 | 6.5 | 1.5 |
完全沉淀 | 6.7 | 9.7 | 3.7 |
(1)写出浸出时铜与稀硫*、稀**反应生成硫*铜的化学方程式:________________。
(2)取样检验是为了确认Fe3+是否除净,你的检验方法是__________________________。
(3)试剂b是____________,滤渣c是______________(均写化学式)。
(4)气体a可以被循环利用,用化学方程式表示气体a被循环利用的原理为2NO+O2===2NO2、 __________________。
(5)一定温度下,硫*铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体,且n(SO3)∶n(SO2)=1∶2,写出硫*铜受热分解的化学方程式:________________。
(6)某同学设计了如下图所示的实验装置分别测定生成的SO2、SO3气体的质量和O2气体的体积。此设计有不合理之处,请说明理由:______________。
【回答】
【*】 (1). 3Cu + 2HNO3 + 3H2SO4 =3CuSO4 + 2NO↑+ 4H2O; (2). 向试样中滴加KSCN溶液,若溶液显红*,则Fe3+未除净,否则Fe3+除净; (3). CuO或Cu (OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2 CO3; (4). Fe(OH)3; (5). 3NO2+H2O=2HNO3+NO; (6). 3CuSO43CuO + SO3↑+ 2SO2↑+ O2↑; (7). 混合气体通过饱和NaHSO3溶液,SO3被吸收生成硫*,和NaHSO3反应生成SO2,没法确定SO3和SO2的质量,因此需要去掉盛饱和NaHSO3溶液的装置;此外排水量氧气的体积时,气体从短导管通入。
【解析】
【分析】
含少量铁的废铜渣先经稀硫*、稀**反应生成硫*铜和硫*铁,再加入CuO或Cu (OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2 CO3调节溶液PH,使生成Fe(OH)3沉淀,滤液再进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到胆*。
【详解】(1)铜与稀硫*、稀**的混合液反应生成硫*铜,而为了不残留NO3-的杂质,NO3-要全部转化为NO。根据得失电子守恒,1molCu失去2mol电子,生成硫*铜,1molNO3-得到3mol电子生成NO,得失电子守恒,则CuSO4和NO的比例为3:2,根据原子守恒配平,化学方程式为3Cu + 2HNO3 + 3H2SO4 =3CuSO4 + 2NO↑+ 4H2O;
(2)Fe3+的检验方法是:向试样中滴加KSCN溶液,若溶液显红*,则Fe3+未除净,否则Fe3+除净;
(3)废铜渣中含有杂质铁,所以调节pH目的是促进Fe3+水解,生成Fe(OH)3沉淀,从而与CuSO4分离;,则滤渣c是Fe(OH)3; (4)气体a是NO,NO与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水又得**和NO,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO; (5)硫*铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体,其中n(SO3)∶n(SO2)=1∶2,物质的量之比,等于化学计量数之比,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式得3CuSO43CuO + SO3↑+ 2SO2↑+ O2↑;
(6)SO3气体可溶解于浓硫*中,采用98.3%的浓硫*吸收SO3气体,SO2气体用碱液吸收,氧气用排水法测量,混合气体通过饱和NaHSO3溶液,SO3被吸收生成硫*,和NaHSO3反应生成SO2,没法确定SO3的质量,此外排水测氧气体积时,气体应该从短导管进入,而水从长导管被气体压入量筒中。*为混合气体通过饱和NaHSO3溶液,SO3被吸收生成硫*,和NaHSO3反应生成SO2,没法确定SO3和SO2的质量,因此需要去掉盛饱和NaHSO3溶液的装置;此外排水量氧气的体积时,气体从短导管通入。
知识点:气体的制备及实验方案设计
题型:实验,探究题