(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为___________________________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为______________。
(3)航母螺旋浆主要用铜合金制造。
①80.0 g Cu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0 g,则合金中Cu的质量分数为________________________。
②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有____________________。
解析 (3)①因加入过量的氨水会发生反应Cu2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2+4H2O,故
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得到的白色沉淀为Al(OH)3,物质的量为0.5 mol,据Al原子守恒可知Al的质量为13.5 g,则Cu的质量为66.5 g,Cu的质量分数约为83.1%。②由图像可知,Fe3在pH≈1.9
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时开始沉淀,在pH≈3.2时沉淀完全,依次类推。pH=3.4时才开始出现沉淀,说明溶液中没有Fe3,则一般也无Fe2,因为Fe2在空气中会被氧化成Fe3,此时的沉淀为
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Al(OH)3;pH=7.0时过滤出的沉淀为Al(OH)3和Cu(OH)2;pH=8.0时过滤出的沉淀为Ni(OH)2。
答案 (1)①第三周期第ⅢA族 CO2
②Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Ar(其他合理答案均可) (2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3或CaO (3)①83.1% ②Al、Ni
13.实验室用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备碱式碳酸铜的主要实验流程如下。
(1)滤渣Ⅰ的成分为MnO2、单质S和__________(写化学式);硫酸浸取时,Cu2S被MnO2氧化的化学方程式为____________。
(2)浸取时,Fe2O3溶于硫酸的离子方程式为___________________;研究发现若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,其可能原因是______________。 (3)“赶氨”时,最适宜的操作方法是________。
(4)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是________(写化学式)。
解析 (1)辉铜矿中含有Cu2S、Fe2O3和SiO2,加入H2SO4和MnO2后,Cu2S中+1的Cu和-2价的S均被氧化生成Cu2和S,Fe2O3溶解生成Fe3,SiO2不溶于H2SO4,故
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滤渣中还含有SiO2。Cu2S在H2SO4作用下,被MnO2氧化,产物有S、CuSO4、MnSO4和H2O,Cu2S的化合价共升高4,MnO2中的Mn由+4价降低到MnSO4中的+2价,变化2,根据化合价升降总值相等得,Cu2S前配1,MnO2前配2,然后再根据原子守恒即可写出其反应的化学方程式。(2)Fe2O3为难溶的氧化物,写离子方程式不可拆;由题意分析知,除铁后速率变慢,说明Fe3对浸取速率是有影响的,可联想到Fe3可能作催
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化剂(实际是Fe3可先氧化Cu2S生成Fe2,Fe2酸性条件下,再被MnO2氧化
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Fe3)。(3)此处考查NH3具有挥发性的性质,以及[Cu(NH3)4]2受热分解为
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Cu2和NH3,故采用加热的方法可将NH3从溶液中赶出。(4)分析流程图,第一步中加
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322入了H2SO4,在整个过程中,没有除SO24,阳离子Fe、Mn均以沉淀形式除去,Cu
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进入主产物碱式碳酸铜中,所以滤液中应含有NH4,故蒸发得到的盐为(NH4)2SO4。
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答案 (1)SiO2 2MnO2+Cu2S+4H2SO4===2MnSO4+2CuSO4+S+4H2O (2)Fe2O3+6H===2Fe3+3H2O
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Fe3可做Cu2S被MnO2氧化的催化剂(或答:Fe2O3在浸取时起媒介作用)
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(3)将溶液加热 (4)(NH4)2SO4