综合题15.0分
化学

我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2),随着矿石品味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

Ⅱ.配位浸出

反应原理为:

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,黄铜矿逐渐溶解,反

应釜中各物质的转化关系如图所示。

21.在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有SO42-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

析其原因为      。

22.为提高黄铜矿的浸出率,可采取的措施有 ____(至少写出两点)。

23.为稳定浸出液的pH,生产中需要向氨水中添加NH4C1,构成NH3.H2O-NH4Cl缓冲

溶液。某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究:25℃时,向amol.L-l的氨水中缓

慢加入等体积0.02 mol.L-l的NH4C1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NH4C1溶液的过程中水的电离

平衡_  ___(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

24.在微生物的作用下,可以循 环使用的物质有          (填化学式),微生物参与的 离子反应方程式为____ ___    _(任写一个)。

25.假如黄铜矿中的铁元素最终 全部转化为Fe3+当有2 mol SO42-生成时,理论上消耗O2的物质的量为____。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

①2CuFeS2+17H2O2+2H=2Cu2++2Fe3++18H2O(2分)

解析

在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,发生反应:

2CuFeS2+17H2O2+2H=2Cu2++2Fe3++18H2O

反应在25—50℃下进行时,由于H2O2受热分解,产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解等原因,导致实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值;

考查方向

物质制备原理分析、化学平衡常数的应用、氧化还原反应的计算

解题思路

根据化学方程式判断反应作用

易错点

物质制备原理分析即相应化学方程式的书写

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

提高氨水的浓度、提高氧压(其他合理答案也可给分)

解析

可以通过提高氨水的浓度、提高氧压等方式来提高黄铜矿的浸出率;

考查方向

物质制备原理分析、化学平衡常数的应用、氧化还原反应的计算

解题思路

根据化学方程式判断反应作用

易错点

物质制备原理分析即相应化学方程式的书写

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

     正向

解析

25℃时,向amol.L-l的氨水中缓慢加入等体积0.02 mol.L-l的NH4C1溶液,平衡时溶液呈中性,说明此时[OH-]=[H+]=10-7mol.L-l,由电荷守恒可知此时[NH4+]=[Cl-]=0.01mol.L-l,而此时氨水浓度为mol.L-l,故Kb=[NH4+][OH-]/[NH3·H2O]=;滴加NH4C1溶液的过程中,铵根离子发生了水解,促进了水的电离。

考查方向

物质制备原理分析、化学平衡常数的应用、氧化还原反应的计算

解题思路

根据化学方程式判断反应作用

易错点

物质制备原理分析即相应化学方程式的书写

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

Fe2(SO4)3、H2SO4

解析

根据化学方程式判断反应作用

考查方向

物质制备原理分析、化学平衡常数的应用、氧化还原反应的计算

解题思路

根据化学方程式判断反应作用

易错点

物质制备原理分析即相应化学方程式的书写

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

4.25 mol

解析

根据化学方程式判断反应作用

考查方向

物质制备原理分析、化学平衡常数的应用、氧化还原反应的计算

解题思路

根据化学方程式判断反应作用

易错点

物质制备原理分析即相应化学方程式的书写