【題目】某實驗小組采用刻蝕廢液(主要含CuCl2、FeCl3、FeCl2、HCl)制取CuCu2Cl2,實驗流程如下

已知:Cu2Cl2是白色固體,微溶于水,難溶于乙醇,受潮后在空氣中易被迅速氧化。

(1)“預處理"時,需用Na2CO3調節(jié)溶被至微酸性而不是堿性,其原因是_____

(2)“還原Ⅰ”需在80℃條件下進行,適宜的加熱方式為_______

(3)“還原Ⅱ”中,Cu2+參與反應的離子方程式為______

(4)“攪拌時加入NaCl粉末的作用是________

(5)“過濾Ⅱ”得到的Cu2Cl2需用無水乙醇洗滌,并在真空干燥機內于70℃干燥2小時,冷卻,密封包裝。于70℃真空干燥的目的是_________

(6)①請設計從過濾Ⅰ”所得濾渣中獲取Cu的實驗方案:_______(實驗中可供選擇的試劑稀硫酸、稀硝酸、蒸餾水)。

②現(xiàn)欲測定途徑a、b回收銅元素的回收率比,請補充實驗方案_______________,分別按途徑a、b制取CuCu2Cl2,測得Cu的質量為m1g,Cu2Cl2的質量為m2g,則途徑a、b銅素的回收率比為________(銅元素回收率=產(chǎn)品中銅元素質量/廢液中銅元素的質量×100%)

【答案】 防止Cu形成沉淀 水浴加熱 2Cu2++SO32-+2C1-+H2O=Cu2C12↓+SO42-+2H+ Cu2Cl2微溶于水,增大Cl-濃度,有利于Cu2Cl2析出(沉淀) 加快乙醇和水的揮發(fā),防止Cu2Cl2被空氣氧化 稀硫酸加到濾渣中,攪拌,充分反應至無氣體產(chǎn)生為止,過濾并用蒸餾水洗滌2~3次,低溫烘干 取兩份相同體積的預處理后的水樣 199m1/128m2

【解析】(1)如果調節(jié)溶液至弱堿性,就有可能形成氫氧化銅沉淀,造成銅元素的損失。

(2)反應的適宜條件是80℃,低于水的沸點,所以合理的加熱方式是水浴加熱。

(3)“還原Ⅱ”中,加入亞硫酸鈉的目的是為了將銅離子還原為Cu2Cl2,從溶液中析出,亞硫酸根應該被氧化為硫酸根離子,反應為:2Cu2++SO32-+2C1-+H2O=Cu2C12↓+SO42-+2H+

(4)題目已知Cu2Cl2微溶于水,加入氯化鈉固體可以增大溶液中的Cl-濃度,進一步降低Cu2Cl2的溶解度,有利于其析出。

(5)加熱到70℃是為了使乙醇和水快速氣化,加快干燥的速率,同時已知:Cu2Cl2受潮后在空氣中易被迅速氧化,干燥時為了避免其被空氣氧化,選擇了真空干燥。

(6)①過濾得到的固體是FeCu,Cu不與稀硫酸反應,而Fe會與硫酸反應轉化為硫酸亞鐵溶于水,所以實驗方案為:稀硫酸加到濾渣中,攪拌,充分反應至無氣體產(chǎn)生為止,過濾并用蒸餾水洗滌2~3次,低溫烘干(避免Cu被氧化)。

②欲測定途徑a、b回收銅元素的回收率比,應該取用相同的起始原料,進行不同途徑的處理,所以答案為:取兩份相同體積的預處理后的水樣。設廢液中含有的銅元素的質量為mg,則途徑a的回收率為m1/m;途徑2的回收率為128m2/199m;所以途徑a、b的回收率之比為:(m1/m)(128m2/199m)=199 m1128m2。

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(4)氧化還原反應3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為_____________,若反應中消耗了0.6molS,則反應中轉移的電子為________mol。

(5)現(xiàn)有下列10種物質:①H2O、Mg、CH3COOH、NaOH、CuSO4·5H2O、⑥碘酒、⑦C2H5OH、⑧鹽酸,(將序號填在相應的空格內)其中,屬于強電解質的是_____________。

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【題目】在常溫下,鐵與水并不起反應,但在高溫下,鐵與水蒸氣可發(fā)生反應。 應用下列裝置,在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱,并通入水蒸氣,就可以完成高溫下鐵與水蒸氣的反應實驗”。

請回答該實驗中的問題。

(1)寫出該反應的反應方程式:__________________________________;并指明該氧化還原反應的還原劑是____________,氧化劑是______________。

(2)實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查,操作方法是_______________________________。

(3)圓底燒瓶中盛裝有水,該裝置受熱后的主要作用是____________________________;燒瓶底部放置了幾片碎瓷片,碎瓷片的作用是__________________。

(4)酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是__________________________________,為什么?___________________________________________________________________。

(5)干燥管中盛裝的物質是________________________,作用是_______________________。

(6)試管中收集的氣體是__________,如果要在A處玻璃管處點燃該氣體,則必須對該氣體進行____________________,方法是________________________________。這一操作的目的是________________________________。

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A. 充入CO2能使溶液中c(A-)增大

B. c(H+)= 6.3×10-5,飲料中=1

C. 充入CO2時發(fā)生反應;CO2+H2O+A-==HA+HCO3-

D. 該飲料中粒子濃度關系為:c(HA)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2(CO32- )

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序號

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A

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B

常溫下,將干電池的溫度升高到40℃,其輸出電流增大

證明干電池可將環(huán)境熱能轉化為電能

C

CuCl2溶液中加入NaOH調節(jié)pH>4

除去CuCl2Fe3+雜質

D

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證明Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)

A. A B. B C. C D. D

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(4)步驟中,加入鋅粉的作用是______________。

(5)已知硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關系如下表:

溫度/℃

0

20

40

60

80

100

溶解度/g

41.8

54.1

70.4

74.8

67.2

60.5

從硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實驗操作為________________、冷卻結晶、過濾。烘干操作需在減壓低溫條件下進行,原因是_________________________________。

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a.ZnO b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4H2O

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