17．輝銅礦主要成分Cu2S，軟錳礦主要成分MnO2，它們都含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)．工業(yè)上綜合利用這兩種礦物制備硫酸錳和堿式碳酸銅的主要工藝流程如下：

已知：①MnO2能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫；②[Cu（NH3）4]SO4常溫穩(wěn)定，在熱水中會分解生成NH3；③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀 的pH范圍如下表所示
開始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Mn2+8.39.8
Cu2+4.46.4
（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有粉碎礦石（或適當(dāng)升高溫度或攪拌）（任寫一點）．
（2）酸浸時，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S+2CuSO4+2MnSO4+4H2O．
（3）調(diào)節(jié)浸出液pH的范圍為3.2≤PH＜4.4，其目的是使Fe3+離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去．
（4）本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是NH3（寫化學(xué)式）．
（5）用標(biāo)準(zhǔn)BaCl2溶液測定樣品中MnSO4•H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，發(fā)現(xiàn)樣品純度大于100%（測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因有混有硫酸鹽雜質(zhì)或部分晶體失去結(jié)晶水（任寫一種）．

分析 流程分析可知輝銅礦軟錳礦加入硫酸酸浸過濾得到浸出液調(diào)節(jié)溶液PH，使鐵離子全部沉淀，過濾得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氫銨和氨水過濾得到混合溶液加熱趕出氨氣結(jié)晶析出得到堿式碳酸銅，濾渣為碳酸錳，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶過濾洗滌得到硫酸錳晶體，
（1）礦石顆粒大小影響反應(yīng)速率，溫度升高反應(yīng)加快，攪拌也可以提高浸取率；
（2）反應(yīng)物是二氧化錳、硫化銅和硫酸，生成物是S、硫酸銅、硫酸錳，根據(jù)化合價升降相等配平；
（3）調(diào)節(jié)PH目的是除去Fe3+離子，根據(jù)陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍，選擇PH范圍；
（4）根據(jù)工藝流程可以看出，可循環(huán)使用的物質(zhì)是氨氣；
（5）晶體失去結(jié)晶水，測定硫酸錳晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會大于100%．

解答 解：（1）酸浸時，通過粉碎礦石或者升高溫度或者進(jìn)行攪拌都可以提高浸取率，故答案為：粉碎礦石（或適當(dāng)升高溫度或攪拌）；
（2）根據(jù)化合價升降，MnO2→MnSO4化合價降低2價，
把Cu2S 當(dāng)成整體，化合價升高：1×2+2=4，
所以二氧化錳化學(xué)計量數(shù)是2，氯化亞銅的計量數(shù)是1，觀察法配平其它物質(zhì)，
反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S+2CuSO4+2MnSO4+4H2O，
故答案為：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S+2CuSO4+2MnSO4+4H2O；
（3）要除去濾液中的Fe3+離子，PH=3.2，F(xiàn)e3+離子完全沉淀，PH=4.4，銅離子開始沉淀，故pH范圍是3.2≤pH＜4.4，
故答案為：3.2≤PH＜4.4；使Fe3+離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去；
（4）工藝流程中，加入了氨水，最后又得到了氨氣，NH3 可循環(huán)使用，故答案為：NH3 ；
（5）質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，說明了硫酸錳晶體中可能混有不分解的硫酸鹽雜質(zhì)或部分硫酸錳晶體失去結(jié)晶水，故答案為：混有硫酸鹽雜質(zhì)或部分晶體失去結(jié)晶水．

點評 本題考查了硫酸錳和堿式碳酸銅的制取，涉及的知識點比較多，可以根據(jù)信息及所學(xué)知識，合理分析得出正確結(jié)論，本題難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．可以充分說明反應(yīng)P（g）+Q（g）?R（g）+S（g）在恒溫下已達(dá)到平衡（　�。�
A．反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不隨時間改變
B．反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存
C．P的生成速率和S的生成速率相等
D．反應(yīng)容器內(nèi)的氣體總物質(zhì)的量不隨時間變化

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

17．（1）某溫度（t℃）時，水的KW=1×10-12，則該溫度＞（填“＞”“＜“或“=”）25℃，其理由是溫度升高，水的電離程度增大，氫離子和氫氧根離子濃度增大；
（2）該溫度下，c（H+）=1×10-7mol•L-1的溶液呈堿性（填“酸性”“堿性”或“中性”）；若該溶液中只有NaOH溶質(zhì)，則H2O電離出來的c（OH-）=1×10-7mol•L-1．
（3）某溫度下純水中c（H+）=2×10-7mol•L-1，則此溶液中的c（OH-）=2×10-7mol•L-1．若溫度不變，滴入稀鹽酸使c（H+）=5×10-6mol•L-1，則此時溶液的c（OH-）=8×10-9mol•L-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．實驗室制備1，2-二溴乙烷的反應(yīng)原理如下：C2H5OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O，CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，可能存在的主要副反應(yīng)有：乙醇在濃硫酸的存在下在l40℃脫水生成乙醚．用少量的溴和足量的乙醇制備1，2-二溴乙烷的裝置如圖所示．回答下列問題：
（1）a裝置的名稱是滴液漏斗（分液漏斗），B中安裝導(dǎo)管b 的作用是防止D發(fā)生堵塞時出現(xiàn)危險（平衡裝置內(nèi)氣壓），在加熱A過程中，要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右，其最主要目的是b；（填正確選項前的字母）
a．引發(fā)反應(yīng)      b．減少副產(chǎn)物乙醚生成     c．防止乙醇揮發(fā)
（2）在裝置C中應(yīng)加入氫氧化鈉溶液，其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體SO2和CO2．
（3）將1，2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物應(yīng)在下層（填“上”、下“）；
（4）若產(chǎn)物中溶有少量副產(chǎn)物乙醚，可用蒸餾的方法除去；
（5）反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D，但又不能過度冷卻（如用冰水），其原因是溫度太低，1，2-二溴乙烷容易凝固發(fā)生堵塞，不安全．
本題中出現(xiàn)有機(jī)物相關(guān)數(shù)據(jù)
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
狀態(tài)無色液體無色液體無色液體
密度/g•cm-30.792.20.71
沸點/℃78.513234.6
熔點/℃-1309-116

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分．在178℃升華．．氯化鋁常作為有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑，并用于處理潤滑油等．工業(yè)上由金屬鋁和氯氣作用或由無水氯化氫氣體與熔融金屬鋁作用而制得．某課外興趣小組在實驗室里，通過圖 9-30裝置制取少量純凈的無水氯化鋁．

（1）開始實驗時，不能先點燃A裝置的酒精燈，后打開分液漏斗的活塞，將適量濃硫酸注入燒瓶里，其理由是防止燒瓶受熱不均而破裂；
（2）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4（濃硫酸）+2NaCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+2HCl、4HCl（濃鹽酸）+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+MnCl2+2H2O；
（3）在E處可收集到純凈的氯化鋁，其原因是生成的AlCl3受熱升華，在E處冷凝析出；
（4）從A裝置導(dǎo)出的氣體若不經(jīng)過B，C裝置而直接進(jìn)入D管，將對實驗產(chǎn)生不良的后果是未經(jīng)除去的HCl氣體、水蒸氣隨Cl2一同進(jìn)入D管，與鋁反應(yīng)生成H2，易發(fā)生H2與Cl2混合爆炸及H2O（氣）使AlCl3吸水水解后爆炸等；
（5）F裝置所起的作用有吸收多余的氯氣，以免污染空氣；起干燥作用，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D管，使生成的AlCl3受潮；
（6）無水氯化鋁在潮濕空氣中，會產(chǎn)生大量白霧，反應(yīng)方程式AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl↑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．工業(yè)上利用含鎳廢料（鎳、鐵、鈣、鎂合金為主）制取草酸鎳（NiC2O4•2H2O），再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳．已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水．根據(jù)下列工藝流程示意圖回答問題．

（1）Ca的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）生產(chǎn)過程中多次進(jìn)行過濾，玻璃棒在過濾操作中的一個作用是引流，下列實驗操作中玻璃棒起引流作用的是b （填選項字母）．
a．測定Na2CO3溶液的pH    
b．配制0.1mol/L的H2SO4溶液
c．加熱NaCl溶液制備NaCl晶體
d．驗證Ba（OH）2•8H2O與NH4Cl固體反應(yīng)吸熱
（3）加入H2O2發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；加入Na2CO3溶液調(diào)  pH至4.0～4.5，其目的為促進(jìn)鐵離子水解沉淀完全；加入NH4F后除掉的雜質(zhì)是Ca2+、Mg2+．
（4）草酸鎳（NiC2O4•2H2O）在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒三小時，制得Ni2O2，同時獲得混合氣體．無水草酸鎳受熱分解的化學(xué)方程式為2NiC2O4$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑．
（5）工業(yè)上還可在弱堿性條件下用ClO-把二價鎳氧化為三價鎳．ClO-氧化Ni（OH）2生成Ni2O3的離子方程式為ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+Ni2O3+2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．將3mol A與3mol B混合于3L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+3B（g）?2C（g）+nD（g），2s后達(dá)平衡A的轉(zhuǎn)化率為50%，測得v（D）=0.25mol•L-1•s-1，下列推斷正確的是（　�。�
A．v（B）=0.25 mol•L-1•s-1B．C的體積分?jǐn)?shù)為30%
C．B的轉(zhuǎn)化率為25%D．n=2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．羥基磷灰石[Ca5（PO4）3OH]是一種重要的生物無機(jī)材料，其常用的制備方法有兩種：
方法A：用濃氨水分別調(diào)Ca（NO3）2和（NH4）2HPO4溶液的pH約為12；在劇烈攪拌下，將（NH4）2HPO4溶液緩慢滴人Ca（NO3）2溶液中．
方法B：劇烈攪拌下，將H3PO4溶液緩慢滴加到Ca（OH）2懸濁液中．
3種鈣鹽的溶解度隨溶液pH的變化如圖所示（圖中縱坐標(biāo)是鈣離子濃度的對數(shù)），回下列問題：
（1）完成方法A和方法B中制備Ca5（PO4）3OH的化學(xué)反應(yīng)方程式：
①5Ca（NO3）2+3（NH4）2HPO4+4NH3•H2O═Ca5（PO4）3OH↓+10NH4NO3+3H2O；
②5Ca（OH）2+3H3PO4═Ca5（PO4）3OH↓+9H2O；
（2）與方法A相比，方法B的優(yōu)點是唯一副產(chǎn)物為水，工藝簡單；
（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加過快，制得的產(chǎn)物不純，其原因是反應(yīng)液局部酸性過大，會有CaHPO4產(chǎn)生；
（4）圖中所示3種鈣鹽在人體中最穩(wěn)定的存在形式是Ca5（PO4）3OH（填化學(xué)式）；
（5）糖黏附在牙齒上，在酶的作用于下產(chǎn)生酸性物質(zhì)，易造成齲齒，結(jié)合化學(xué)平衡移動原理，分析其原因酸性物質(zhì)使沉淀溶解平衡，Ca5（PO4）3OH（s）?5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）+OH-（aq）向右移動，導(dǎo)致Ca5（PO4）3OH溶解，造成齲齒．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

7．將CH4設(shè)計成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示（A、B為多孔碳棒）．持續(xù)通入甲烷，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，消耗甲烷的體積為V L．
（1）0＜V≤44.8L時，電池負(fù)極電極反應(yīng)為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；
（2）當(dāng)消耗甲烷的體積為22.4L（標(biāo)況下）時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為8mol；此時溶液中KOH的物質(zhì)的量濃度為1mol/L；（假設(shè)溶液體積不變）．

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同步練習(xí)冊答案