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铜冶金技术以火法冶炼为主.(1)火法炼铜的工艺流程如下:反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2kJ•mol-1反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJ•mol-1①
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铜冶金技术以火法冶炼为主.
(1)火法炼铜的工艺流程如下:
反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2kJ•mol-1
反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJ•mol-1
①在反应Ⅱ中,每生成1mol SO2转移电子___mol.
②反应Cu2S(s)+O2(g)═2Cu(s)+SO2(g)的△H=___ kJ•mol-1.
③理论上m1:m2=___.
(2)炼铜的副产品SO2多用于制硫酸和石膏等化学产品.
①制硫酸中重要的一步反应是
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196kJ•mol-1.
图表示将2.0mol SO 2 和1.0mol O 2 置于1L密闭容器中,当其他条件一定时,SO2(g)的平衡转化率α随X的变化关系,X(X1、X2)代表压强或温度.
X代表的物理量是___.A对应条件下平衡常数K=___.
②下图表示的是生产石膏的简单流程,请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO 2发生反应的原因___.
(3)工业硫酸中往往含有一定量SO2,测定过程如下:取m g工业硫酸配成100mL溶液,取出20.00mL溶液,加入1mL指示剂,用c mol•L-1 I2标准溶液滴定,消耗的I2标准溶液V mL,工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是___.
(1)火法炼铜的工艺流程如下:
反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2kJ•mol-1
反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJ•mol-1
①在反应Ⅱ中,每生成1mol SO2转移电子___mol.
②反应Cu2S(s)+O2(g)═2Cu(s)+SO2(g)的△H=___ kJ•mol-1.
③理论上m1:m2=___.
(2)炼铜的副产品SO2多用于制硫酸和石膏等化学产品.
①制硫酸中重要的一步反应是
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196kJ•mol-1.
图表示将2.0mol SO 2 和1.0mol O 2 置于1L密闭容器中,当其他条件一定时,SO2(g)的平衡转化率α随X的变化关系,X(X1、X2)代表压强或温度.
X代表的物理量是___.A对应条件下平衡常数K=___.
②下图表示的是生产石膏的简单流程,请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO 2发生反应的原因___.
(3)工业硫酸中往往含有一定量SO2,测定过程如下:取m g工业硫酸配成100mL溶液,取出20.00mL溶液,加入1mL指示剂,用c mol•L-1 I2标准溶液滴定,消耗的I2标准溶液V mL,工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)①2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g),硫由-2价变成+4价,所以生成1mol的二氧化硫转移6mol的电子,故答案为:6;
②根据盖斯定律,反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2kJ•mol-1,反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJ•mol-1,Cu2S(s)+O2(g)═2Cu(s)+SO2(g)的△H=
=
=-217.4kJ•mol-1,故答案为:-217.4;
③由反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g),反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)可知,反应Ⅰ生成2mol的氧化亚铜消耗2molCu2S,而2mol的氧化亚铜反应Ⅱ中消耗1mol的硫化亚铜,所以理论上m1:m2=2:1,故答案为:2:1;
(2)①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196kJ•mol-1,正反应是放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,SO2(g)的平衡转化率α减小,而增大压强平衡正向移动,SO2(g)的平衡转化率α增大,所以X代表的物理量是压强;反应达平衡后,由图可知,SO2的平衡转化率α=0.80,参加反应的二氧化硫为2mol×80%=1.6mol,则:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
开始(mol):2 1 0
变化(mol):1.6 0.8 1.6
平衡(mol):0.4 0.2 1.6
所以平衡时浓度:c(SO2)=0.4mol/L,c(O2)=0.2mol/L,c(SO3)=1.6mol/L,故平衡常数k=
=80,故答案为:压强;80;
②碳酸钙的悬浊液中存在溶解平衡,所以而通入二氧化硫与水反应生成亚硫酸酸性比碳酸的酸性强,所以CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32-(aq),通入SO2时,CO32- 与SO2反应,c(CO32-)减小,溶解平衡正向移动,故答案为:CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32-(aq),通入SO2时,CO32- 与SO2反应,c(CO32-)减小,溶解平衡正向移动;
(3)根据反应SO2 +I2 +2H2O=H2SO4+2HI,
1mol 1mol
n(SO2) cV×10-3
所以 n(SO2)=cV×10-3mol,则SO2的质量分数的计算式:
×100%=
×100%,故答案为:
×100%.
②根据盖斯定律,反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2kJ•mol-1,反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJ•mol-1,Cu2S(s)+O2(g)═2Cu(s)+SO2(g)的△H=
△HⅠ+△HⅡ |
3 |
116-768.2 |
3 |
③由反应Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g),反应Ⅱ:2Cu2O(s)+Cu2S(s)═6Cu(s)+SO2(g)可知,反应Ⅰ生成2mol的氧化亚铜消耗2molCu2S,而2mol的氧化亚铜反应Ⅱ中消耗1mol的硫化亚铜,所以理论上m1:m2=2:1,故答案为:2:1;
(2)①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196kJ•mol-1,正反应是放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,SO2(g)的平衡转化率α减小,而增大压强平衡正向移动,SO2(g)的平衡转化率α增大,所以X代表的物理量是压强;反应达平衡后,由图可知,SO2的平衡转化率α=0.80,参加反应的二氧化硫为2mol×80%=1.6mol,则:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
开始(mol):2 1 0
变化(mol):1.6 0.8 1.6
平衡(mol):0.4 0.2 1.6
所以平衡时浓度:c(SO2)=0.4mol/L,c(O2)=0.2mol/L,c(SO3)=1.6mol/L,故平衡常数k=
1.62 |
0.42×0.2 |
②碳酸钙的悬浊液中存在溶解平衡,所以而通入二氧化硫与水反应生成亚硫酸酸性比碳酸的酸性强,所以CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32-(aq),通入SO2时,CO32- 与SO2反应,c(CO32-)减小,溶解平衡正向移动,故答案为:CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32-(aq),通入SO2时,CO32- 与SO2反应,c(CO32-)减小,溶解平衡正向移动;
(3)根据反应SO2 +I2 +2H2O=H2SO4+2HI,
1mol 1mol
n(SO2) cV×10-3
所以 n(SO2)=cV×10-3mol,则SO2的质量分数的计算式:
cV×10-3mol×64g/mol×
| ||
mg |
8cV |
25m |
8cV |
25m |
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