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1.7.2013
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第13讲 铜、金属冶炼
铜及其常见化合物的颜色
物质 颜色 物质 颜色
Cu CuSO4
CuO CuSO4·5H2O
Cu2O Cu2(OH)2CO3
Cu2S Cu(OH)2
紫红色
黑色
砖红色
黑色
白色
蓝色
绿色
蓝色
3
单质铜
色固体,具有良好的 性、 性和 性。
一、物理性质:
二、用途:铜常用于制作 ,通信设备等。
紫红
导热
导电
延展
导线
导电性:Ag > Cu > Au > Al
4
铜的结构和位置
铜的原子序数为 ,它在元素周期表中的位置是 ,
属于 区元素,原子结构示意图为 ,价层电子排布式为 ,常见的离子 、 。
第四周期,第ⅠB族。
29
+29
2 8 18 1
Cu+
Cu2+
ds
3d104s1
单质铜
三、化学性质
1. 铜与非金属单质O2 反应
常温:
加热:
2Cu+O2+CO2+H2O = Cu2(OH)2CO3
铜久置潮湿的空气中生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]
单质铜
三、化学性质
化学方程式为 。
2Cu + O2 === 2CuO
△
( 色固体)
绿
【应用】此反应可用于除去某些混合气体中的 。
氧气
Cu + Cl2 ==== CuCl2
△
2Cu + S ==== Cu2S
△
(黑色)
S :
Cl2 :
(剧烈反应,产生 色的烟)
【注意】制备CuS:
CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4
(蓝色) (黑色↓、不溶于H2SO4 中)
1. Cu与非金属单质Cl2 、S反应
单质铜
三、化学性质
棕黄
2. Cu与酸反应
单质铜
三、化学性质
【思考】Cu与非氧化性酸(如稀盐酸、稀硫酸)能否发生反应?为什么?
不反应。在金属活动性顺序中,铜排在H后面。
【资料】将Cu放入非氧化性酸(如稀盐酸、稀硫酸)中同时通入氧气并缓慢加热,溶液变为蓝色,写出发生反应的离子方程式。
2Cu+4H++O2 2Cu2++2H2O
=====
Δ
9
a.与浓硫酸反应: ;
b.与硝酸反应: 。
2. 与氧化性酸反应
Cu+2H2SO4(浓) ===== CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
问题1: 现有1L含1 mol/L H2SO4和1 mol/L HNO3的混合液,往其中加入Cu片,最多溶解 mol Cu?
3Cu + 8H+ + 2NO3— = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
3 8 2
3mol
1mol
过量
n(Cu)
9/8
单质铜
三、化学性质
10
单质铜
三、化学性质
3. Cu与过氧化氢溶液反应
【资料】Cu能被酸性过氧化氢氧化,写出发生反应的离子方程式。
Cu+2H++ H2O2 ===== Cu2++2H2O
(1)Cu与硝酸银溶液 ;
(2)Cu与FeCl3溶液: 。
Cu+2Fe3+ = 2Fe2++Cu2+
4. Cu与盐溶液反应(写离子方程式)
单质铜
三、化学性质
Cu+2Ag+ = 2Ag+Cu2+
氧化铜和氧化亚铜
名称 氧化铜( ) 氧化亚铜( )
颜色
类别
与非氧化性酸反应
与H2反应
转化关系
CuO+2H+ = Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
CuO
Cu2O
Cu(OH)2
将黑色CuO加热至1000℃以上,变成砖红色的Cu2O
4CuO ===== 2Cu2O+O2↑
高温
CuO+H2 ===== Cu+H2O
Cu2O+H2 ===== 2Cu+H2O
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
砖红色(不溶于水)
碱性氧化物
金属氧化物(不是碱性氧化物)
黑色(不溶于水)
13
氧化铜和氧化亚铜的化学性质
一、氧化铜(CuO)
1. 氧化铜能与氢气、一氧化碳、C等还原剂反应。
2. 氧化铜能与氨气在加热条件下反应,写出化学方程式。
氧化铜和氧化亚铜的化学性质
二、氧化亚铜(Cu2O)
【资料】 Cu2O在非氧化性酸溶液中能发生歧化反应,写出反应的离子方程式。
反应方程式为 。
【思考】 如何区别红色物质Cu和Cu2O?
将固体分别置于试管中,加入稀硫酸。若红色固体不溶解,则为Cu;若固体溶解,溶液由无色变成蓝色,则为Cu2O
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
一、物理性质
氢氧化铜
氢氧化铜是一种 色, 溶于水的 体。
蓝
不
固
二、化学性质
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
1. Cu(OH)2能与酸反应(弱碱性)
【练】写出与硫酸反应的离子方程式 。
Cu(OH)2== CuO+H2O
△
2. 受热易分解(难溶碱的共性)
【练】Cu(OH)2受热分解的化学方程式为 。
17
3. Cu(OH)2有弱氧化性
【练】说出Cu(OH)2弱氧化性在化学实验中的一个应用实例。
检验醛基的存在。
CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O
【练】写出乙醛与Cu(OH)2反应的化学方程式。
氢氧化铜
1. 硫酸铜( CuSO4 )
CuSO4 + 5H2O = CuSO4·5H2O
几种常见的铜盐
CuSO4是一种 色粉末,遇水变为 色,发生反应的化学方程式为 。
白
蓝
【应用】
CuSO4可用于检验水的存在
【注意】CuSO4只能用来检验水的存在,不能用来除去水。
19
2. 五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)(硫酸铜晶体)
蓝
蓝矾、胆矾
CuSO4·5H2O ==== CuSO4 + 5H2O
△
胆矾晶体中滴加浓硫酸,晶体变白,体现浓硫酸的 性。
吸水
硫酸铜晶体是一种 色晶体,俗称 。
硫酸铜晶体受热易分解,分解的化学方程式为 。
几种常见的铜盐
(2)铜在潮湿的空气中被锈蚀会产生碱式碳酸铜。碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为 。
3.碱式碳酸铜 :Cu2(OH)2CO3
Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑。
几种常见的铜盐
(1)碱式碳酸铜是 的主要成分。
铜绿
(3)写出碱式碳酸铜与盐酸反应的化学方程式为 。
Cu₂(OH)₂CO₃+4HCl === 2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑
【注意】铜盐溶液有毒,主要是因为Cu2+作为一种重金属离子能与蛋白质作用,使蛋白质 ,因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了农药波尔多液,用来杀灭植物的病毒。硫酸铜不能用于自来水消毒!!!
变性(失去生理活性)
几种常见的铜盐
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓
Cu2+ 的检验
浓氨水
四氨合铜离子(深蓝色)
Cu(OH)2 + 4NH3· H2O =[Cu(NH3)4]2++2OH- + 4H2O
NaOH
检验某溶液中是否含有Cu2+的方法是:向溶液中滴加 溶液 , 产生 ,再加入 ,沉淀溶解,溶液变为 色,证明溶液中含有Cu2+ 。
蓝色 Cu(OH)2沉淀
深蓝
写出上述过程中发生反应的离子方程式。
【练】判断下列说法是否正确。
1.CuO是黑色固体,与水反应生成Cu(OH)2( )
2.将铜片置于干燥的空气中,不易被腐蚀( )
3.CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化( )
4.常温下Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4( )
5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有NO生成( )
×
√
×
×
×
【练】某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到实验目的的是( )
A.将铜丝插入浓硫酸中并加热,反应后再加入水,观察硫酸铜溶液的颜色
B.常温下,将铜丝伸入盛满Cl2的集气瓶中,观察CuCl2的生成
C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体
D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿
E.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入稀HNO3中浸泡,除去铜绿
D
25
金属的化学性质
金属活动性顺序 K、Ca、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、Pb(H) Cu、Hg、Ag Pt、Au
4Na+O2=2Na2O
2Na+O2==Na2O2
△
2Cu + O2 == 2CuO
△
4Ag + O2 == 2Ag2O
△
与O2
反应
常温下易被氧化,点燃生成过氧化物或其他复杂氧化物
常温生成氧化物
加热反应
不反应
26
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
Mg+2H2O == Mg(OH)2+H2↑
2Al+6H2O+2OH- = 2[Al(OH)4]-+3H2↑
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
高温
与H2O 反应
与非氧化性酸反应
常温下生成碱和H2
与热水反应
有碱存在与水反应
与高温水蒸气反应
不反应
生成盐和H2
不反应
不反应
金属活动性顺序 K、Ca、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、Pb(H) Cu、Hg、Ag Pt、Au
金属的化学性质
2NaOH+CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2↓
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
Cu+2Ag+ = 2Ag+Cu2+
与盐溶液反应
先与水反应,生成的碱再与盐反应
排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
金属活动性顺序 K、Ca、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、Pb(H) Cu、Hg、Ag Pt、Au
金属的化学性质
28
一、金属在自然界中的存在
正
金属冶炼的一般方法及应用
少量Cu、Ag、Fe有游离态
二、金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从 态还原为 态的过程,
即_______________ (写反应通式,用M表示金属)。
化合
游离
Mn++ne-=M
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法 热还原法 热分解法 物理提取法
电解法:
如电解熔融的Al2O3、MgCl2、NaCl制备相应的金属
热还原法:
{常见还原剂:焦炭C、H2、CO、活泼金属Al等}
即 利用还原剂将金属从其化合物中还原出来的方法
例如:2HgO == 2Hg+O2↑,2Ag2O == 4Ag+O2↑
热分解法:
三、金属冶炼的方法
金属冶炼的一般方法及应用
方法名称 主要反应原理(举例)
热分解法 2HgO ____________
2Ag2O ___________
热还原法 CO作还原剂 Fe2O3+3CO
H2作还原剂 WO3+3H2 _______________
铝热反应 Fe2O3+2Al ____________
电解法 2Al2O3(熔融) ____________
MgCl2(熔融) __________
2NaCl(熔融) ___________
2Hg+O2↑
4Ag+O2↑
2Fe+3CO2
W+3H2O
2Fe+Al2O3
4Al+3O2↑
Mg+Cl2↑
2Na+Cl2↑
(高炉炼铁)
湿法炼铜
火法炼铜
1.制备Cu
金属冶炼的一般方法及应用
三、金属冶炼的方法
:Fe + CuSO4=FeSO4 + Cu
高温
:Cu2S + O2===== 2Cu + SO2
2. 有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼
Na+KCl ===== K↑+NaCl
850℃
2RbCl+Mg ========= MgCl2+2Rb↑
700-800℃
原理:高沸点制低沸点物质
在此主要运用了化学平衡移动原理,利用K、Rb沸点低,汽化离开反应体系,使化学反应得以向正反应方向进行。
32
【练】判断下列说法是否正确。
1.金属钠的冶炼用电解熔融的NaCl,则金属铝的冶炼也用电解熔融的AlCl3( )
2.电解饱和食盐水制取钠( )
3.热还原法制取汞、银( )
4.铝热反应可用于冶炼高熔点金属,如K、Ca、Cr、Mn等( )
5.工业电解熔融态的Al2O3制Al时,加冰晶石的主要作用是提高Al的产量( )
6.将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁,可以得到金属镁( )
×
×
×
×
×
√
B
34
【练】金属的冶炼一般用热分解法、热还原法和电解法,选用冶炼方法的依据主要是( )
A.金属在自然界里存在的形式
B.金属元素在地壳中的含量
C.金属阳离子得电子的能力
D.金属熔点的高低
C
【练】用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:
2Al+4BaO ===== 3Ba↑+BaO·Al2O3
常温下Al的金属性比Ba的金属性 (选填“强”、“弱”)。
利用上述方法可制取Ba的主要原因是 。
弱
高温
Ba的沸点比Al的低
【正误辨析】
(1)合金材料中不可能含有非金属元素。( )
[提示] × 金属与非金属也可以熔合成合金,如钢中含碳。
(2)合金的硬度一般大于成分金属,而熔点一般低于成分金属。( )
[提示] √ 多数合金的熔点比它的各成分金属熔点低,硬度比各成分金属的大。
(3)由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼,人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质。( )
[提示] × 冶炼铝用氧化铝而不用氯化铝,因为氯化铝是共价化合物,熔融态不导电。
(4)炼铁时加入的焦炭除了提供热量外,还用来制造还原剂一氧化碳。( )
[提示] √ 焦炭不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳可以还原氧化铁,从而炼铁。
(5)火烧孔雀石炼铜采用的是焦炭法冶炼金属。( )
(6)合金的物理性质和化学性质相比于成分金属均发生改变。( )
[提示] × 合金的物理性质相比于成分金属有所改变,但合金中各成分金属的化学性质不变。
(7)并非所有的金属都能形成合金。( )
[提示] √ 若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点,则二者不能形成合金。
(8)所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。( )
[提示] × 活泼性比Al弱的难熔金属,如钒、铬、锰、铁、铜的氧化物与Al可以发生铝热反应。
(9)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。( )
[提示] √ 工业上用CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。
(10)人类历史上使用铝的时间比铁晚,原因是铝的冶炼成本高。( )
[提示] × 人类历史上使用铝的时间比铁晚,是由于铝的活泼性大于铁。
(11)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料。( )
[提示] √ 镧镍合金可作储氢材料。
2.(2025·山东青岛二中检测)歼-20、运-20等装备集体亮相,展示了我国现代化战略空军建设的阶段性成果和军工领域的最新科研成果。航空航天领域成果的取得离不开金属材料的贡献。下列关于金属材料的说法中不正确的是( )
A.金属材料包括纯金属和它们的合金
B.合金的硬度一般比其成分金属大,但熔点一般比其成分金属低
C.铝合金应用十分广泛,因为它不仅价格合适,耐酸、碱腐蚀,而且具有优良的机械性能
D.新型钛合金强度高、质量轻、耐高温,广泛用于航空航天领域
C
[答案] C
[解析] 金属材料包括纯金属和它们的合金,A正确;合金的硬度一般比各成分金属大,熔点一般比各成分金属低,B正确;铝易与酸、碱溶液发生反应,不耐酸、碱,C错误;新型钛合金强度高、质量轻、耐高温,可广泛用于航空航天领域,D正确。
42
4.(2025·福建五校联考)《天工开物》中记载了铜的开采与冶炼:凡铜砂……淘洗去土滓,然后入炉煎炼,其熏蒸旁溢者为自然铜……色似干银泥……凡铜质有数种:有与铅同体者,其煎炼炉法,傍通高低二孔,铅质先化,从上孔流出。下列有关说法错误的是( )
A.“淘洗去土滓”属于原料的富集
B.炼制所得自然铜为合金
C.铜与铅混合物的分离过程利用了物质的熔点不同
D.可用热分解法冶炼铜
D
[答案] D
[解析] “淘洗去土滓”,使矿石和土分离属于原料的富集,A正确;纯铜为紫红色固体,“自然铜……色似干银泥”为合金,B正确;铜与铅混合物的分离过程中,“铅质先化,从上孔流出”,利用了物质的熔点不同,C正确;不能用热分解法冶炼铜,应用热还原法冶炼铜,D错误。
43
6.《秋浦歌》中的一首“炉火照天地,红星乱紫烟。赧郎明月夜,歌曲动寒川”描写的是我国古代劳动人民“冶炼金属”的热烈场面。下列有关金属冶炼的说法错误的是( )
A.应用热还原法可以冶炼铁
B.应用铝热法可以冶炼镁
C.应用电解法可以冶炼铝
D.应用热分解法可以冶炼汞
B
[答案] B
[解析] Mg的还原性强于铝,不能采用铝热法冶炼Mg,可采用电解熔融MgCl2的方法冶炼镁。
44
7.(2021·河北选择考)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
[解析] 钢是含碳量低的铁合金,A正确;钢的硬度和脆性与含碳量有关,随着含碳量的增大而增大,B正确;由题意可知,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢,说明生铁的熔点低于熟铁,C错误;赤铁矿的主要成分是Fe2O3,可用于冶炼铁,D正确。
C
8.(2022·湖北卷,3)武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附着在器物表面。下列说法错误的是( )
A.鎏金工艺利用了汞的挥发性
B.鎏金工艺中金发生了化学反应
C.鎏金工艺的原理可用于金的富集
D.用电化学方法也可实现铜上覆金
B
[解析] 加火除汞,说明汞易挥发,A正确;将金溶于汞中制成“金汞漆”,然后加热,汞挥发后留下金,整个过程中没有新物质生成,属于物理变化,B错误;将金溶于汞中,然后再加火除汞,使得金的纯度增大,所以可以用于金的富集,C正确;用电化学方法,铜作阴极,电解液中含有可溶性的金离子,也可实现铜上覆金,D正确。
9.某兴趣小组利用工业废弃的铁铜合金制备碱式碳酸铜的简易流程如图。下列叙述正确的是( )
A.“沉降”过程中Na2CO3以不同方式或不同用量比混合不影响产品成分
B.“调节pH”环节可用氨水替代CuO
C.“过滤1”的滤液中c(Cu2+)·c2(OH-)<Ksp[Cu(OH)2]
D.为了加快反应速率,“溶解”应在较高温度下进行
C
[解析] “沉降”过程中,用Na2CO3与CuSO4反应生成碱式碳酸铜,若Na2CO3用量较多会生成Cu(OH)2,影响产品的含量,A错误;用CuO调节溶液的pH,可除去溶液中的Fe3+,且不引入新的杂质,若用氨水代替CuO,会引入新的杂质铵根离子,B错误;“过滤1”之前不能形成Cu(OH)2沉淀,因此滤液中c(Cu2+)·c2(OH-)<Ksp[Cu(OH)2],C正确;温度较高时H2O2会分解,从而影响溶解速率,D错误。
47
10.以某种矿粉(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2及少量FeS2)为原料生产Fe3O4的部分工艺流程如下。下列说法错误的是( )
A.用NaOH溶液吸收“焙烧”过程产生的SO2有利于保护环境和资源再利用
B.从该矿粉中可制得Al、Fe的化合物
C.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由[Al(OH)4]-转化为Al3+
D.FeS2与Fe2O3混合后在隔绝氧气的条件下焙烧的目的是生成Fe3O4和SO2
C
[答案] C
[解析] 通入过量的二氧化碳,滤液中的[Al(OH)4]-只能转化为氢氧化铝沉淀,C错误。
48
11.常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,含少量的Ag、Au)回收碲,其工艺流程如下(已知TeO2微溶于水,易与浓强碱、浓强酸反应):
下列叙述错误的是( )
A.合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
B.操作1、2、3均为过滤
C.可由滤渣2提取金属Ag、Au
D.上述流程中用浓硝酸代替浓盐酸可提高碲的回收率
D
[解析] 铜阳极泥的主要成分为Cu2Te,含少量的Ag、Au,在稀硫酸中溶解,并通入氧气,得到TeO2、Au、Ag、硫酸铜溶液等;然后过滤,滤液1含有硫酸铜等,滤渣1含有TeO2、Au、Ag,加入浓盐酸过滤,滤渣2含有Au、Ag,TeO2和加入的浓盐酸反应得到四氯化碲溶液,再通入SO2气体,可将溶液中的Te4+还原为Te,同时得到硫酸。阳极泥中的Cu2Te可用于制备硫酸铜、Te等,则合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用,A正确;由以上分析可知,操作1、2、3用于分离固体和液体,均为过滤,B正确;可由滤渣2提取金属Ag、Au,C正确;浓硝酸可氧化Ag,使制备的碲中混有杂质,则不能用浓硝酸,D错误。
49
12.以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe3O4等杂质)制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)的基本工业流程如图:下列说法错误的是 )
A.“浸锰”过程Fe3O4发生反应:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
B.“滤渣Ⅱ”中主要成分为Fe(OH)3
C.“氧化”过程的目的是将过量的SO2消耗,将Fe2+氧化为Fe3+
D.“沉锰”过程发生的反应为Mn2++2HCO3-==MnCO3↓+CO2↑+H2O
A
[解析] “浸锰”过程中二氧化硫将Fe3O4中+3价铁还原为+2价,发生反应的离子方程式为Fe3O4+SO2+4H+===3Fe2++SO+2H2O,A错误;“滤渣Ⅱ”中主要成分为Fe(OH)3,B正确;“氧化”过程的目的是将过量的SO2消耗,将Fe2+氧化为Fe3+,C正确;“沉锰”过程发生的反应为Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O,D正确。
50
13.(2024·黑、吉、辽卷,13,3分)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 Zn2+ Cu2+ Cl-
浓度(g·L-1) 145 0.03 1
A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O2===2Cu2++H2↑+2H2O
C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn
C
[解析] 根据题中信息:“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生变化,可知铜屑在酸性环境下被H2O2部分氧化为Cu2+,在“脱氯”步骤中 Cu2+会将剩余的铜屑氧化为Cu+,并与锌浸出液中的Cl-生成CuCl沉淀,达到“脱氯”的目的,故“浸铜”时加入的H2O2不能过量,A项错误,C项正确;“浸铜”时H2O2将Cu氧化为Cu2+的离子方程式为Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O,B项错误;由题表中信息可知,锌浸出液脱氯、净化后为含大量Zn2+的溶液,电解时会在阴极产生Zn,电极反应式为Zn2++2e-===Zn,D项错误。
[解析] 根据题中信息:“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生变化,可知铜屑在酸性环境下被H2O2部分氧化为Cu2+,在“脱氯”步骤中 Cu2+会将剩余的铜屑氧化为Cu+,并与锌浸出液中的Cl-生成CuCl沉淀,达到“脱氯”的目的,故“浸铜”时加入的H2O2不能过量,A项错误,C项正确;“浸铜”时H2O2将Cu氧化为Cu2+的离子方程式为Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O,B项错误;由题表中信息可知,锌浸出液脱氯、净化后为含大量Zn2+的溶液,电解时会在阴极产生Zn,电极反应式为Zn2++2e-===Zn,D项错误。
51
14.(2024·江西卷,8,3分)从CPU针脚(含有铜、镍和钴等金属)中回收金的实验步骤如下图。下列说法错误的是( )
A.将CPU针脚粉碎可加速溶解
B.除杂和溶金步骤需在通风橱中进行
C.富集后,K[AuBr4]主要存在于滤液中
D.还原步骤中有SO42-生成
C
15.(2023·辽宁卷,10)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是( )
A.“焙烧”中产生CO2
B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO42-
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
B
【练】下列金属冶炼的反应原理中错误的是( )
A.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
B.Al2O3+3H22Al+3H2O
C.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
D.2HgO2Hg+O2↑
[提示] √ 火烧孔雀石要用到焦炭,发生的反应是Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2↑+H2O、2CuO+C2Cu+CO2↑。
[解析] “浸锰”过程中二氧化硫将Fe3O4中+3价铁还原为+2价,发生反应的离子方程式为Fe3O4+SO2+4H+===3Fe2++SO+2H2O,A错误;“滤渣Ⅱ”中主要成分为Fe(OH)3,B正确;“氧化”过程的目的是将过量的SO2消耗,将Fe2+氧化为Fe3+,C正确;“沉锰”过程发生的反应为Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O,D正确。
[解析] 粉碎CPU针脚,可增大反应物的接触面积,加速溶解,A项正确;除杂和溶金时都需加入HNO3作氧化剂,HNO3易挥发,且反应生成有毒气体NOx,故需在通风橱中进行,B项正确;第二次减压过滤后,得到的固体被Na2S2O5还原得到金,则富集后K[AuBr4]主要存在于滤渣中,C项错误;还原时,Au元素化合价降低,K[AuBr4]发生还原反应,则Na2S2O5发生氧化反应,S元素化合价升高,生成SO,D项正确。
[解析] “焙烧”过程中发生反应2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2,有CO2产生,A正确;“焙烧”过程中铁元素被氧化生成Fe2O3,滤渣的主要成分为氧化铁,B错误;滤液①中主要溶质为Na2CrO4,Cr元素主要存在形式为CrO,C正确;淀粉水解生成的葡萄糖具有还原性,能将CrO还原为Cr(OH)3,D正确。
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