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(化學與技術,15分)微生物對人類有著各種各樣的用途,現在生物工程學家利用微生物從礦石中提取金屬。銅是一種很有價值的金屬,可以從銅礦中提取。微生物法是采用某些細菌能用空氣中的氧氣氧化硫化銅礦石,把不溶性的硫化銅轉化成可溶的硫酸銅。利用細菌提取銅的生產過程:在已有細菌存在的巖石、礦石堆中,噴灑酸水以促進細菌生長;在它們的生長過程中,氧化而成的硫酸銅形成低濃度的溶液流到礦石堆的底部,再從這種溶液中提取金屬銅。水循環(huán)使用,再回到礦石堆中。在美國,10%的銅是用這種方法生產的。
試回答下列問題:
(1)細菌把硫化銅氧化為硫酸銅的過程中起了什么作用:                   
(2)從硫酸銅溶液中提取銅,簡便而經濟的方法是                       ;相應的化學方程式為:                                     。
(3)普通生產銅的方法是在空氣中燃燒硫化銅(產物中有一種氣態(tài)氧化物)。試比較兩種方法的優(yōu)缺點。                                                            
(4)用一定量的鐵與足量的稀H2SO4及足量的CuO制成單質銅,有人設計以下兩種方案:①FeH2Cu ②CuOCuSO4Cu
若按實驗原則進行操作,則兩者制得單質銅的量的比較中,正確的是     (  )

A.①多B.②多 C.相等D.無法判斷
(5)工業(yè)上可用Cu2S和O2反應制取粗銅,該反應中氧化劑為____________.電解粗銅制取精銅,電解時,陽極材料是__________,電解液中必須含有的陽離子是________.
(6)工業(yè)上制備氯化銅時,是將濃鹽酸用蒸氣加熱至80℃左右,慢慢加入粗制氧化銅粉末(含雜質氧化亞鐵),充分攪拌,使之溶解,反應如下:
CuO+2HCl===CuCl2+H2O       FeO+2HCl===FeCl2+H2O
已知:pH≥9.6時,Fe2以Fe(OH)2形式完全沉淀;pH≥6.4時,Cu2以Cu(OH)2的形式完          全沉淀;pH在3~4時,Fe3以Fe(OH)3的形式完全沉淀.除去溶液中的Fe2,可以采用的方法是                                

(1)催化作用 (2)向硫酸銅溶液中加入廢鐵,將銅置換出來;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)普通方法煅燒硫化銅,產生煙塵和SO2氣體污染環(huán)境。生物工程更有優(yōu)點,它的優(yōu)點是成本低、效益好,環(huán)境污染程度小。
(4) B   (5) Cu2S、O2 粗銅   (6) 先將Fe2氧化成Fe3,再調整pH在3~4

解析試題分析:(1)細菌把硫化銅氧化為硫酸銅的過程中,并未參與反應,起催化作用(2)利用廢鐵進行置換,既簡便又經濟。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)普通方法煅燒硫化銅,產生煙塵和SO2氣體污染環(huán)境。生物工程更有優(yōu)點,它的優(yōu)點是成本低、效益好,環(huán)境污染程度小。
考點:銅的化學性質,電解池,鐵離子的化學性質。
點評:本題屬于綜合大體,信息量大,知識點多。做這類題目時,要大題小做,逐一擊破。每個小題涉及的知識點不用,就利用不用的化學知識和化學原理去解答。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【化學選修2:化學與技術】(15分)

工業(yè)上為了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循環(huán)操作。

I、利用熱化學循環(huán)制氫能緩解能源矛盾。最近研究發(fā)現,復合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學循環(huán)分解水制氫。MnFe2O4的制備:

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。

 

開始沉淀

完全沉淀

Fe3+

2.7

4.2

Mn2+

8.3

10.4

(1)此工藝中理論上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質的量之比應為        。

(2)控制pH的操作中m的值為       。

II、用MnFe2O4熱化學循環(huán)制取氫氣:

(3)由上可知,H2燃燒的熱化學方程式是                           。

(4)該熱化學循環(huán)制取氫氣的優(yōu)點是           (填字母編號)。

A.過程簡單、無污染                         B.物料可循環(huán)使用

C.氧氣和氫氣在不同步驟生成,安全且易分離

III、工業(yè)上可用H2、HCl通過下圖的循環(huán)流程制取太陽能材料高純硅。

      

反應①

反應②:

(5)上圖中,假設在每一輪次的投料生產中,硅元素沒有損失,反應①中HCl的利用率和反應②中H2的利用率均為75%。則在下一輪次的生產中,需補充投入HCl和H2的體積比是            

 

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科目:高中化學 來源:(教師解析專用)2009~2010學年銀川二中高三模擬(二)試題理綜化學 題型:填空題

【化學選修2:化學與技術】(15分)
工業(yè)上為了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循環(huán)操作。
I、利用熱化學循環(huán)制氫能緩解能源矛盾。最近研究發(fā)現,復合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學循環(huán)分解水制氫。MnFe2O4的制備:

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。

 
開始沉淀
完全沉淀
Fe3+
2.7
4.2
Mn2+
8.3
10.4
(1)此工藝中理論上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質的量之比應為       。
(2)控制pH的操作中m的值為       。
II、用MnFe2O4熱化學循環(huán)制取氫氣:


(3)由上可知,H2燃燒的熱化學方程式是                           。
(4)該熱化學循環(huán)制取氫氣的優(yōu)點是          (填字母編號)。
A.過程簡單、無污染                        B.物料可循環(huán)使用
C.氧氣和氫氣在不同步驟生成,安全且易分離
III、工業(yè)上可用H2、HCl通過下圖的循環(huán)流程制取太陽能材料高純硅。

反應①
反應②:
(5)上圖中,假設在每一輪次的投料生產中,硅元素沒有損失,反應①中HCl的利用率和反應②中H2的利用率均為75%。則在下一輪次的生產中,需補充投入HCl和H2的體積比是            。

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年河北省保定市高三上學期期末調研考試理科綜合化學試卷(解析版) 題型:填空題

   【化學――選修化學與技術】(15分)

氨在國民經濟中占有重要地位,下圖是合成氨的簡要流程:

I.原料氣的制備:

(1) 合成氨所需氮氣來自空氣,方法之一是將空氣液化后再加熱分館;請另設計一種從空氣中分離出氮氣的方法:_________________________________________________________;

(2) 請寫出工業(yè)上獲得氫氣的一種方法(用化學方程式表示)____________

II.原料氣的凈化:、

為防止催化劑“中毒”,原料氣在進人壓縮機之前必須經過凈化、精制處理,“精制”過程通常是將含有少量CO、CO2、O2和H2S等雜質的原料氣體通入含有氨水的醋酸亞銅二氨()溶液,以獲得純凈原料氣。其中,吸收CO的反應為:

(3) 為提髙CO吸收率,可采取的有效措施是__________________

(4) 除去氧氣時,氧氣將氧化為,則反應中還原劑與氧化劑的物質的量之比是____________;

III.氨的合成:

(5)據報道,科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質,用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實現了髙溫常壓下高轉化率的電化學合成氨。其實驗裝置如圖。請寫出鈀電極A上的電極反應式________________________

 

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科目:高中化學 來源:2009-2010學年銀川二中高三模擬(二)試題理綜化學 題型:填空題

【化學選修2:化學與技術(15)

工業(yè)上為了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循環(huán)操作。

I、利用熱化學循環(huán)制氫能緩解能源矛盾。最近研究發(fā)現,復合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學循環(huán)分解水制氫。MnFe2O4的制備:

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。

 

開始沉淀

完全沉淀

Fe3+

2.7

4.2

Mn2+

8.3

10.4

(1)此工藝中理論上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質的量之比應為        。

(2)控制pH的操作中m的值為        。

II、用MnFe2O4熱化學循環(huán)制取氫氣:

(3)由上可知,H2燃燒的熱化學方程式是                            。

(4)該熱化學循環(huán)制取氫氣的優(yōu)點是           (填字母編號)。

A.過程簡單、無污染                          B.物料可循環(huán)使用

C.氧氣和氫氣在不同步驟生成,安全且易分離

III、工業(yè)上可用H2、HCl通過下圖的循環(huán)流程制取太陽能材料高純硅。

      

反應①

反應②:

(5)上圖中,假設在每一輪次的投料生產中,硅元素沒有損失,反應①中HCl的利用率和反應②中H2的利用率均為75%。則在下一輪次的生產中,需補充投入HCl和H2的體積比是             。

 

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