1、化学计量及其的应用1.(2020年河北示范性高中高三联考)已知AG=lgc(H+)c(OH-)。室温下用0.01 molL-1的NH3H2O滴定20.00 mL 0.01 molL-1某一元酸HQ的结果如图所示,下列说法中正确的是()。A.HQ属于弱酸B.整个过程中,C点时水的电离程度最大C.E点对应溶液中c(OH-)+c(NH3H2O)=c(NH4+)+c(H+)D.Kb(NH3H2O)的数量级为10-51.D解析由A点可知0.01 molL-1 HQ溶液中c(H+)=0.01 molL-1,所以HQ属于强酸,故A项错误;整个过程中,当酸碱恰好完全反应生成盐时,水的电离程度最大,由于生成的盐
2、是强酸弱碱盐,此时溶液显酸性,而C点溶液呈中性,故B项错误;E点溶液为等浓度NH4Q和NH3H2O的混合液,根据电荷守恒有c(OH-)+c(Q-)=c(NH4+)+c(H+),根据物料守恒有2c(Q-)=c(NH4+)+c(NH3H2O),所以E点对应液中2c(OH-)+c(NH3H2O)=c(NH4+)+2c(H+),故C项错误;E点溶液为等浓度NH4Q和NH3H2O的混合液,由于电离和水解都很微弱,c(NH3H2O)c(NH4+),NH3H2ONH4+OH-,Kb(NH3H2O)= c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)c(OH-),由图像可知,E点时AG=lgc(H+)c(OH-)
3、=-4.5,再根据水的离子积Kw=c(H+)c(OH-)=110-14,解得c(OH-)=10-4.75,所以Kb(NH3H2O)的数量级为10-5,故D项正确。2.(2019年安徽皖江名校联盟高考模拟)室温下,向100 mL饱和的H2S溶液中通入SO2气体(气体体积换算成标准状况,溶液体积变化忽略不计),发生反应2H2S+SO23S+2H2O,测得溶液pH与通入SO2体积关系如图所示。下列说法错误的是()。A.a点水的电离程度最大B.该温度下H2S的Ka110-7.2C.曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化D.a点之后,随SO2的通入,c(HSO3-)c(H2SO3)的值始终减小2.
4、D解析由图可知,a点表示SO2气体通入112 mL,即0.005 mol时,溶液pH=7,溶液呈中性,说明SO2气体与H2S溶液恰好完全反应,可知饱和H2S溶液中溶质的物质的量为0.01 mol,c(H2S)=0.1 molL-1 。a点之前为H2S过量,a点之后为SO2过量,溶液均呈酸性,则a点水的电离程度最大,故A项正确;由图可知,0.1 molL-1 H2S溶液电离出的c(H+)=10-4.1 molL-1,电离方程式为H2SH+HS-、HS-H+S2-,以第一步电离为主,根据平衡常数表达式算出该温度下H2S的Ka110-4.110-4.10.1-10-4.110-7.2,故B项正确;当
5、通入336 mL SO2气体时,相当于溶液中的c(H2SO3)=0.1 molL-1,因为H2SO3酸性强于H2S,故此时溶液中对应的pH应小于4.1,故曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化,故C项正确;根据平衡常数表达式可知,c(HSO3-)c(H2SO3)=Ka1(H2SO3)c(H+),a点之后,随SO2气体的通入,c(H+)增大,当通入的SO2气体达饱和时,c(H+)不再发生变化,故D项错误。3.(2019年湖南高考模拟)某温度下,向10 mL 0.1 molL-1 CuCl2溶液中滴加0.1 molL-1的Na2S溶液,滴加过程中-lg c(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系
6、如图所示。下列有关说法正确的是()。已知:该温度下,Ksp(ZnS)=310-25A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)2c(Na+)B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的为b点C.该温度下,Ksp(CuS)=110-35.4D.该温度下,向100 mL Zn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1 molL-1的混合溶液中逐滴加入0.001 molL-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀3.C解析Na2S溶液中,根据物料守恒有2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),故A项错误;向10 mL 0.1 molL-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mo
7、lL-1的Na2S溶液,发生反应Cu2+S2-CuS,Cu2+或S2-均会水解,水解促进水的电离,b点时溶液中滴加的Na2S溶液的体积是10 mL,此时恰好生成CuS沉淀,则b点对应溶液中水的电离程度最小,故B项错误;该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7molL-1,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)=10-35.4,故C项正确;向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为0.1 molL-1的混合溶液中逐滴加入0.001 molL-1的Na2S溶液,产生ZnS沉淀时需要的S2-浓度为c(S2-)=Ksp(ZnS)c(Zn2+)=310-250.1 molL-
8、1=310-24molL-1,产生CuS时需要的S2-浓度为c(S2-)=Ksp(CuS)c(Cu2+)=10-35.40.1 molL-1=10-34.4molL-1,则产生CuS沉淀所需S2-浓度更小,优先产生CuS沉淀,故D项错误。4.(2019年江苏四校高三联考)根据下列图示所得出的结论正确的是()。A.图甲是在不同温度下,三个恒容容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)Hc(CO32-)C.图丙为MOH和ROH两种一元碱水溶液在常温下,分别加水稀释时pH的变化曲线,可知ROH是强碱D.图丁为两个容器中在不同的压强下,各投入1 mol CH4和1 mol CO2所发生反应CH
9、4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡曲线,N点化学平衡常数K=14.C解析在图甲中作任一垂线,与三曲线各有一交点,表明在反应物比例相同时,X曲线对应温度下CO平衡转化率较高,因反应的H-lgc(CO32-),则c(Mg2+)”“=”或“(3);2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)解析(1)AlCl3是强酸弱碱盐,水解显酸性,水解方程式是Al3+3H2OAl(OH)3+3H+。水解是吸热的,加热会促进水解,且生成的HCl挥发,最终生成的是Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3。实验室在保存AlCl3溶液时,常在溶液中加少量的盐酸,以抑制Al
10、Cl3水解。(2)根据电荷守恒可知,当溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)时,H+浓度等于OH-浓度,溶液显中性,说明醋酸过量,所以醋酸的体积大于氢氧化钠溶液的体积。(3)0.1 molL-1 的NaHCO3溶液pH=9,说明HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度,所以溶液中c(CO32-)c(CH3COO-)、c(OH-)c(H+)D.bc任意点溶液均有c(H+)c(OH-)=Kw=1.010-14(4)近年来,用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺,具有明显的经济优势。其合成的基本反应为CH3COOC2H5(l)。在恒温恒容容器中投入一定量的乙烯和足量的乙酸,下列
11、分析正确的是。A.当乙烯断开1 mol碳碳双键的同时乙酸恰好消耗1 mol,反应已达到化学平衡B.当体系中乙烯的百分含量保持不变时,反应已达到化学平衡C.达到化学平衡后再通入少量乙烯,再次达到化学平衡时,乙烯的浓度与原平衡相等D.该反应的平衡常数表达式为K=在乙烯与乙酸等物质的量投料条件下,某研究小组在不同压强、相同时间点进行了乙酸乙酯的产率随温度变化的测定实验,实验结果如图2所示。回答下列问题:图2温度在6080 范围内,乙烯与乙酸反应速率由大到小的顺序是用v(p1)、v(p2)、v(p3)分别表示在不同压强下的反应速率。在压强为p1、温度超过80 时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是。根据测定
12、实验结果分析,较适宜的生产条件是(填合适的压强和温度)。为提高乙酸乙酯的合成速率和产率,可以采取的措施有(任写出一条)。7.(1)CH3COOHCH3COO-+H+;+8.8(2)9.4;不变(3)CD(4)BCv(p1)v(p2)v(p3);由图像可知,p1、80 时反应已达平衡且正反应放热,故压强不变,升高温度,平衡逆向移动,产率下降;p1、80 ;通入乙烯气体或增大压强解析(1)乙酸是一元弱酸,在水溶液中的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。根据盖斯定律,CH3COOH在水中电离的焓变H=-46.8 kJmol-1-(-55.6 kJmol-1)=+8.8 kJmol-1。(
13、2)已知常温下CH3COOH的电离常数K=1.610-5,该温度下醋酸钠的水解常数为10-141.610-5,因此1 molL-1 CH3COONa溶液中c(OH-)=10-141.610-5 molL-1=2.510-5 molL-1,所以c(H+)=410-10 molL-1,则溶液的pH约为9.4。向pH=2的CH3COOH溶液中加入pH=2的稀硫酸,保持溶液温度不变,氢离子浓度不变,则溶液的pH不变。(3)b点恰好反应生成盐,所以导电能力最强,但不能说明ROH为强碱,A项错误;b点消耗ROH 10 mL,所以酸碱恰好中和,pH=7,B项错误;c点溶液中溶质是等浓度的盐和ROH的混合溶液
14、,溶液呈碱性,因此存在c(R+)c(CH3COO-)、c(OH-)c(H+),C项正确;水的离子积常数是定值,因此bc任意点溶液均有c(H+)c(OH-)=Kw=1.010-14,D项正确。(4)乙烯断开1 mol碳碳双键的同时恰好消耗1 mol乙酸,均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,A项错误;当体系中乙烯的百分含量保持不变时,反应已达到化学平衡状态,B项正确;反应中只有乙烯是气体,温度不变,平衡常数不变,所以达到化学平衡后再通入少量乙烯,再次达到化学平衡时,乙烯的浓度与原平衡相等,C项正确;该反应的平衡常数表达式为K=,D项错误。温度一定时,压强增大,平衡正向进行,反应速率增大,由
15、图像分析可知p1p2p3,则温度在6080 范围内,乙烯与乙酸反应的速率由大到小的顺序是v(p1)v(p2)v(p3);在压强为p1、温度为80 时,反应已达平衡,再升高温度,平衡逆向移动,产率下降;选择适宜条件使得乙酸乙酯产率达到最大,图像中乙酸乙酯产率最大的条件是p1、80 。为提高乙酸乙酯的合成速率和产率,即加快反应速率且使平衡正向进行,故可以增大反应物浓度或增大压强等。8.(2019年广东揭阳三中高三月考)学好化学,提高生活质量。下列说法不正确的是()。A.腌制咸鸭蛋利用了半透膜的渗析原理B.水垢中含有的CaSO4,可先用饱和Na2CO3溶液处理,再用酸除去C.病人在服用胃舒平(主要成
16、分为氢氧化铝)期间可以多吃酸性食物D.人们洗发时使用的护发素,其主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度8.C解析咸鸭蛋蛋壳内层有层半透膜,在腌制过程中利用了半透膜的渗析原理,A项正确;水垢中含有的CaSO4为微溶物,先用饱和Na2CO3溶液处理,生成难溶的碳酸钙,再用酸除去,B项正确;酸性食物会中和氢氧化铝,对胃酸过多症的治疗不利,C项错误。9.下列溶液一定呈中性的是()。A.等物质的量的HCl、Na2CO3、CH3COOH混合后的溶液B.0.01 molL-1盐酸和pH=12的氢氧化钡溶液等体积混合得到的溶液C.0.05 molL-1H2SO4溶液和0.1 molL-1KOH溶液等体积
17、混合得到的溶液D.非电解质溶于水得到的溶液9.C解析物质混合后,所得溶液的溶质为等物质的量的NaCl和CH3COONa,溶液呈碱性,A项错误;温度未知,溶液的Kw不一定为10-14,则pH=12的氢氧化钡溶液中,c(OH-)不一定为0.01 molL-1,B项错误;两物质恰好中和,溶液呈中性,C项正确;非电解质溶于水,溶液可能呈酸性、碱性或中性,D项错误。10.先用浓盐酸配制0.01 molL-1盐酸,再用所配的0.01 molL-1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作会使测得的NaOH溶液浓度偏高的是()。A.量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸B.配制稀盐酸定容时,俯视容量
18、瓶刻度线C.滴定前尖嘴处无气泡,滴定终点时有气泡D.滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁黏附的盐酸冲下10.A解析A项,量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸,会导致浓盐酸被蒸馏水稀释,所配稀盐酸标准液浓度减小,滴定时消耗的标准液体积增大,测定结果偏高;B项,配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线,导致容量瓶中加入的蒸馏水体积偏小,配制的溶液总体积偏小,所配标准液浓度偏高,滴定时消耗的标准液体积偏小,测定结果偏低;C项,滴定前尖嘴处无气泡,滴定终点时有气泡,导致消耗的标准液体积偏小,测定结果偏低;D项,滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁黏附的盐酸冲下,对待测液中溶质的物质的量没有影响,所以不影响消
19、耗的标准液的体积,对测定结果无影响。11.化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法中,正确的是()。A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变小C.Ksp(AgCl)Ksp(AgI) ,由此可以判断反应AgCl(s) + I-(aq)AgI(s)+ Cl-(aq)能发生D.Ka(HCN)7,则一定是c1V1=c2V2B.在任何情况下都是c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2c1D.若V
20、1=V2,c1=c2,则c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)13.A解析pH7时,可以是c1V1=c2V2,也可以是c1V1c2V2或c1V1c(Br-)=c(I-)B.25 时,0.1 molL-1醋酸溶液pH=a,0.01 molL-1醋酸溶液pH=b,则b=a+1C.常温下,右图表示以酚酞为指示剂,用0.1 molL-1NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,溶液pH的变化情况,滴定至终点时,溶液一定呈中性D.向0.1 molL-1的氨水中加入硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)c(NH3H2O)减小14.D解析悬浊液中AgBr的溶解度大于AgI,因此c(Ag+)c(Br-)c(
21、I-),A项错误;醋酸是弱酸,溶液越稀,醋酸的电离度越大,因此bc(Na+)=c(NH3H2O)D.0.2 molL-1 CH3COOH溶液与0.1 molL-1NaOH溶液等体积混合后的溶液中:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)15.C解析Na2CO3溶液加适量水稀释后,促进水解,所以n(OH-)变大,n(CO32-)减小,所以溶液中n(OH-)n(CO32-)变大,则c(OH-)c(CO32-)变大,故A项正确;加入适量KOH固体,水解平衡逆向移动,使得n(S2-)增大,而n(Na+)不变,从而可使Na2S溶液中c(Na+)c(S2-)接近于21,故B
22、项正确;浓度均为0.1 molL-1 NaOH和NH3H2O的混合溶液呈碱性,NH3H2O存在部分电离,所以c(Na+)c(NH3H2O),故C项错误;0.2 molL-1 CH3COOH溶液与0.1 molL-1 NaOH溶液等体积混合,恰好产生等物质的量的CH3COONa和H3COOH溶液,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),根据物料守恒有2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),则2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故D项正确。16.室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,分别加水稀释时,溶
23、液的pH变化如图所示。下列说法正确的是()。A.稀释前两溶液中H+浓度:cA(H+)=10cB(H+)B.稀释前,A溶液中由水电离出的c(OH-)10-7molL-1C.取等体积M点的A、B两种碱液,加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时,所消耗硫酸溶液的体积相同D.用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于716.D解析从pH的图像变化来看,随着溶液稀释倍数的增大,A溶液的pH减小较快,而B溶液的pH减小要缓慢得多,说明A溶液的碱性比B溶液的碱性强,稀释前两溶液中H+浓度的大小关系应为10cA(H+)=cB(H+),A项错误;在碱溶液中水的电离受到抑制,由水电离出的c(OH-)水=
24、c(H+)水c(NH4+)c(OH-)c(H+)B.0.2 molL-1NH4HCO3溶液(pH7):c(NH4+)c(HCO3-)c(NH3H2O)c(H2CO3)C.0.2 molL-1氨水和0.2 molL-1NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH4+)+c(NH3H2O)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)D.0.6 molL-1氨水和0.2 molL-1 NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH3H2O)+c(CO32-)+c(OH-)=0.3 molL-1+c(H2CO3)+c(H+)17.D解析0.2 molL-1氨水中存在一水合氨电离平衡和水的电离平衡,则溶液中
25、c(NH3H2O)c(OH-)c(NH4+)c(H+),故A项错误;0.2 molL-1 NH4HCO3溶液的pH7,说明HCO3-水解程度大于NH4+水解程度,则c(NH4+)c(HCO3-)c(H2CO3)c(NH3H2O),故B项错误;0.2 molL-1氨水和0.2 molL-1 NH4HCO3溶液等体积混合,氮元素物质的量是碳元素物质的量的2倍,由物料守恒得c(NH4+)+c(NH3H2O)=2c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-),故C项错误;0.6 molL-1氨水和0.2 molL-1NH4HCO3溶液等体积混合,由物料守恒得c(HCO3-)+c(CO32-)+c
26、(H2CO3)=0.1 molL-1,由氮元素守恒得c(NH4+)+c(NH3H2O)=0.4 molL-1,由电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-) ,把中c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1-c(H2CO3),中c(NH4+)=0.4-c(NH3H2O),带入整理得c(NH3H2O)+c(CO32-)+c(OH-)=0.3 molL-1+c(H2CO3)+c(H+),故D项正确。18.向50 mL 0.018 molL-1 AgNO3溶液中加入50 mL 0.02 molL-1盐酸生成沉淀。已知Ksp(AgCl)=1.810-10,则
27、生成沉淀后的溶液中c(Ag+)与pH分别为() 。A.1.810-7 molL-1,2 B.1.010-7 molL-1,2 C.1.810-7 molL-1,3 D.1.010-7 molL-1,318.A解析两种溶液混合后(反应前):c(AgNO3)=0.009 molL-1,c(HCl)=0.01 molL-1,显然Ag+全部沉淀,溶液中剩余的c(Cl-)=0.001 molL-1。生成沉淀后的溶液中:c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=1.810-100.001 molL-1=1.810-7 molL-1。由于H+没有参与反应,c(H+)=0.01 molL-1,故pH=2。
28、19.在一定条件下,相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中由水电离出的c(H+)分别是1.010-a molL-1和1.010-b molL-1,在此温度下,下列说法正确的是()。A.ab,A、B两项均错误;由题意可知,两种溶液的pH=b,即硫酸溶液中c(H+)=1.010-b molL-1,而由水电离产生的c(H+)等于由水电离产生的c(OH-),所以硫酸溶液中c(OH-)=1.010-a molL-1,Kw=1.010-(b+a),C项错误,D项正确。20.已知K、Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。(1)有关上
29、述常数的说法正确的是(填字母)。a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b.它们的大小都随温度的升高而增大c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Kad.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=KaKh(2)25 时,H2SO3HSO3-+H+的电离平衡常数Ka=110-2 molL-1,则该温度下pH=3、c(HSO3-)=0.1 molL-1的NaHSO3溶液中,c(H2SO3)=。(3)高炉炼铁中发生的反应为FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H”“ (4)3.39 解析(1)化学平衡常数不一定随温度升高而增大,b项错误;CH3COOH
30、的电离平衡常数只与温度有关,故在水中和CH3COONa溶液中的Ka均相同,c项错误;CH3COONa溶液中,KaKh=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)c(CH3COOH)c(OH-)c(CH3COO-)=c(H+)c(OH-)=Kw,d项正确。(2)根据Ka=c(HSO3-)c(H+)c(H2SO3),c(H2SO3)=c(HSO3-)c(H+)Ka=10-30.1110-2=0.01 molL-1。(3)该反应的平衡常数K=c(CO2)c(CO),设起始时CO的浓度为a molL-1,转化的浓度为x molL-1,则K=xa-x=0.25,解得x=0.2a,故CO的转化率为
31、0.2aa100%=20%。该时刻c(CO2)c(CO)=0.020.1=0.2v逆。(4)Fe3+ 完全沉淀时,c(Fe3+)=10-5 molL-1,c(OH-)=3810-3810-5=210-11 molL-1,此时pH=-lg 10-14210-11=3.3;Mg2+开始沉淀时,c(OH-)=110-110.1=10-5 molL-1,此时pH=-lg 10-1410-5=9,故需控制溶液pH的范围是3.3pH9。21.(2019年全国大联考高三月考)工业上常以黄铜矿(主要成分是CuFeS2)为原料制备铜以及副产物铁红(Fe2O3),下列两种方法均能实现铜的冶炼,其工艺流程如图所示:
32、回答下列问题:(1)为使“焙烧”反应充分进行,工业上可采取的措施是 (写一条),写出“焙烧”时反应的化学方程式: 。(2)“灼烧1”工序中起氧化作用的物质是。(3)FeCl3溶液“浸取”时,铜的浸出率结果如图所示。由图可知,当铜的浸出率为90%时,所采用的实验条件为,写出该工序发生反应的离子方程式: 。(4)“调节pH”所用试剂X是 ,该工序的目的是除去溶液中的Fe3+。常温下,当调节溶液的pH=3.5时,Fe3+是否沉淀完全?(填“是”或“否”)c(Fe3+)110-5molL-1时可认为Fe3+沉淀完全,若滤液中c(Cu2+)=0.2 molL-1,此时是否有Cu(OH)2析出?(填“是”
33、或“否”),理由是(列式计算)。已知:25 时,KspFe(OH)3=1.010-39、KspCu(OH)2=2.210-20(5)方法乙比方法甲更好,其原因是(写一点)。21.(1)粉碎固体;2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(2)Cu2S、Cu2O(3)4 h、100 ;CuFeS2+4Fe3+Cu2+5Fe2+2S(4)CuO;是;否;根据Qc=c(Cu2+)c2(OH-)=0.2(10-10.5)2=210-22KspCu(OH)2可知,无Cu(OH)2析出(5)甲流程中产生了SO2,污染环境解析(1)为使“焙烧”反应充分进行,工业上可采取的措施有将黄铜矿粉碎、提高反应
34、温度等。根据流程图,“焙烧”时反应的化学方程式为2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO。(2)根据流程图,“灼烧1”工序中,Cu2S、Cu2O和FeO反应后生成SO2、Fe2O3和Cu,反应中Cu元素的化合价降低,Fe元素和S元素的化合价升高,起氧化作用的物质是Cu2S、Cu2O。(3)根据图像,FeCl3溶液“浸取”时,当铜的浸出率为90%时,所采用的实验条件为4 h、100 ;该工序过程中,FeCl3具有氧化性,CuFeS2和FeCl3溶液反应生成了S单质,同时会生成氯化铜和氯化亚铁,发生反应的离子方程式为CuFeS2+4Fe3+Cu2+5Fe2+2S。(4)根据(3)中反应的方程式可知,加入H2O2的目的是将Fe2+氧化生成Fe3+,调节pH是为了使Fe3+沉淀,为了不引入新的杂质,可以选用氧化铜或碳酸铜等调节溶液的pH除去溶液中的Fe3+。当调节溶液的pH=3.5时,c(OH-)=110-10.5 molL-1,则c(Fe3+)=KspFe(OH)3c3(OH-)=1.010-39(110-10.5)3=110-7.5 molL-1110-5 molL-1,Fe3+完全沉淀;若滤液中c(Cu2+)=0.2 molL-1,则Qc=c(Cu2+)c2(OH-)=0.2(10-10.5)2=210-22KspCu(OH)2,无Cu(OH)2析出。
