鐵、銅是人類使用廣泛的金屬。
Ⅰ、鐵、銅的冶煉
(1)工業(yè)煉鐵大多采用赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4),而不采用黃鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2),可能的原因是:①黃鐵礦、黃銅礦含鐵量相對低;②冶煉過程中會產(chǎn)生有毒氣體二氧化硫,污染環(huán)境冶煉過程中會產(chǎn)生有毒氣體二氧化硫,污染環(huán)境。
(2)以黃銅礦為原料,采用生物煉銅是現(xiàn)代煉銅的新工藝,原理為:4CuFeS2+17O2+2H2SO4 硫酸、銅細菌 4CuSO4+2Fe(SO4)3+2H2O,向上述反應后的溶液中加入Fe粉,得到FeSO4溶液和Cu。
①發(fā)生主要反應的化學方程式:Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4,Fe+CuSO4=Cu+FeSO4Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
②FeSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結晶降溫結晶、過濾等操作得到FeSO4?7H2O晶體。
Ⅱ、黃銅礦中鐵、銅含量的測定
在科研人員指導下,興趣小組稱取25.00g黃銅礦(含少量Fe2O3和其它不含金屬元素的雜質)模擬生物煉銅,使其全部轉化為CuSO4、Fe2(SO4)3溶液。向溶液中加入過量NaOH溶液得到Cu(OH)2、Fe(OH)3固體。用如圖裝置對固體進行熱分解實驗。
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【資料】在68℃時,Cu(OH)2分解為CuO和H2O;在500℃時,F(xiàn)e(OH)3分解為Fe2O3和H2O。
②在1400℃時,CuO分解為Cu2O和O2,F(xiàn)e2O3分解為復雜的鐵的氧化物和O2。
③濃硫酸能夠吸收水,可作干燥劑。
(1)裝配好實驗裝置后,先要 檢查裝置的氣密性檢查裝置的氣密性。
(2)停止加熱后仍需繼續(xù)通N2,目的是:①可防止倒吸可防止倒吸;②使生成的氣體全部被B和C裝置吸收使生成的氣體全部被B和C裝置吸收。
(3)控制不同的溫度對A中固體加熱,測得裝置B和C中銅網(wǎng)的質量變化如下表:
硫酸
、
銅細菌
溫度/℃ | 室溫 | 100 | 550 | 1400 |
B裝置/g | 210.00 | 211.80 | 215.04 | 215.04 |
C中銅網(wǎng)/g | 110.00 | 110.00 | 110.00 | 111.28 |
2Cu+O2 2CuO
△
2Cu+O2 2CuO
。 △
②此黃銅礦中銅元素的質量分數(shù)為
25.6%
25.6%
。③Fe2O3分解生成鐵的氧化物的化學式為
Fe4O5。
Fe4O5。
。【答案】冶煉過程中會產(chǎn)生有毒氣體二氧化硫,污染環(huán)境;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;降溫結晶;檢查裝置的氣密性;可防止倒吸;使生成的氣體全部被B和C裝置吸收;2Cu+O2 2CuO;25.6%;Fe4O5。
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:191引用:1難度:0.3
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