問題詳情:
我國古代許多著作在化學學科知識上都體現出了一定水平的認識。其中《管子•地數》中有記載:“上有丹沙者,下有黃金;上有慈石者,下有銅金。”
Ⅰ.“丹沙者丹砂也”,丹砂是古代煉丹的重要原料,也是實驗室處理水銀灑落後的產物。你認為丹砂主要成分是 ;(填化學式)“慈石者磁石也”,請寫出磁石溶於鹽*的離子方程式: ;
Ⅱ.“銅金者,斑巖銅礦也。”
安徽宣城茶亭銅金礦牀是長*中下游成礦帶中新發現的一個大型斑巖型礦牀。斑巖銅礦中Cu主要以銅﹣鐵硫化物(主要為CuFeS2)的形式存在。
以黃銅礦(主要成份為CuFeS2,含少量雜質SiO2等)為原料,進行生物鍊銅,同時得到副產品綠*(FeSO4•7H2O)。其主要流程如圖:
已知:①“反應1”:4CuFeS2 +2H2SO4 +17O2 ═4CuSO4 +2Fe2(SO4)3 +2H2O
②部分陽離子以*氧化物形式開始沉澱和完全沉澱時溶液的pH如表:
沉澱物 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
開始沉澱pH | 4.7 | 2.7 | 7.6 |
完全沉澱pH | 6.7 | 3.7 | 9.6 |
(1)“反應1”中,每生成1 mol CuSO4轉移電子數為 NA;
(2)“試劑a”是 ,“試劑b”是 ;
(3)“反應2”中加CuO調pH為3.7~4.7的目的是 ;
(4)“*作X”應為 、 、過濾、洗滌;請簡述上述“*作X”中如何對所得 FeSO4•7H2O晶體進行洗滌 ;
(5)簡述如何判斷“反應5”已進行完全: 。
【回答】
解:Ⅰ.由題意可知丹砂為實驗室處理水銀灑落後的產物,應為HgS,磁石的主要成分為四氧化三鐵,與鹽*反應生成*化鐵、*化亞鐵和水,反應的離子方程式為Fe3O4+8H +=2Fe 3++Fe 2++4H2O,
故*為:HgS; Fe3O4+8H +=2Fe 3++Fe 2++4H2O;
Ⅱ.(1)涉及反應為4CuFeS2 +2H2SO4 +17O2 ═4CuSO4 +2Fe2(SO4)3 +2H2O,反應中S元素化合價由﹣2價升高到+6價,Fe元素化合價由+2價升高到+3價,生成4molCuSO4,則消耗17mol氧氣,轉移68mol電子,則生成1molCuSO4,轉移17mol電子,故*為:17;
(2)試劑a是Fe;試劑b是稀硫*,故*為:Fe粉、稀硫*;
(3)加CuO調pH為3.7~4的目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉澱,防止生成Cu(OH)2沉澱,
故*為:使Fe 3+形成Fe(OH)3沉澱,防止生成Cu(OH)2沉澱;
(4)由溶液得到晶體,可進行加熱濃縮、冷卻結晶等*作,洗滌晶體,可向漏斗中加入蒸餾水至浸沒晶體,待水自然流下,重複2﹣3次,
故*為:加熱濃縮、冷卻結晶;向漏斗中加入蒸餾水至浸沒晶體,待水自然流下,重複2﹣3次;
(5)反應5為硫*鐵與鐵粉的反應,可用檢驗鐵離子的方法檢驗是否反應完,方法是取少量反應後濾液加入幾滴硫*化鉀溶液,若無明顯現象則*反應進行完全,
故*為:取少量反應後濾液加入幾滴硫*化鉀溶液,若無明顯現象則*反應進行完全。
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:綜合題