【題目】某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實(shí)現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染,設(shè)計(jì)如下工藝流程:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cu(OH)2

開始沉淀的pH

2.3

7.6

4.4

完全沉淀的pH

3.2

9.7

6.4

（1）酸浸后加入H2O2的目的是 。調(diào)pH步驟中加入的試劑最好是 (填化學(xué)式)。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾操作所用到的玻璃儀器有 、 、 。

（2）煮沸CuSO4溶液的原因是 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（3）Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 。

（4）稱取所制備的CuCl樣品0.250 0 g置于一定量的0.5 mol·L-1FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加水20 mL,用0.100 0 mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗Ce(SO4)2溶液25.00 mL。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。計(jì)算該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。

【答案】（1）將Fe2+氧化成Fe3+，便于調(diào)整pH使其與Cu2+分離 CuO[或Cu(OH)2等]

漏斗、燒杯、玻璃棒

（2）除凈溶液中的H2O2，避免影響下一步CuCl的生成

2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4

（3）K＝，

（4）99.50%

【解析】

試題分析：（1）電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物，酸浸后主要是溶解銅、鐵等金屬化合物，雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化具有還原性的物質(zhì)，F(xiàn)e2+ 具有還原性，酸浸后加入H2O2，F(xiàn)e2+ 能被雙氧水氧化為鐵離子，便于調(diào)整pH值與Cu2+ 分離；調(diào)整pH步驟中加入的試劑最好是加入某種物質(zhì)除去溶液中的酸且不引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以要加入CuO或Cu(OH)2 或CuCO3；要使三價(jià)鐵離子和銅離子分離，過(guò)濾操作用到的儀器有鐵架臺(tái)、漏斗、燒杯、玻璃棒等；其中屬于玻璃儀器有：漏斗、燒杯、玻璃棒；

（2）過(guò)氧化氫性質(zhì)比較穩(wěn)定，若加熱到153℃便猛烈的分解為水和氧氣，將溶液中過(guò)量的H2 O2 除去可加熱至沸避免影響下一步CuCl的生成；因?yàn)镃uSO4 中+2價(jià)的銅能把Na2SO3 中+4價(jià)的硫氧化成+6價(jià)的硫，向CuSO4 溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3 時(shí)生成白色的CuCl沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CuSO4+2NaCl+ Na2SO3+H2O＝2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4；

（3）化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與個(gè)反應(yīng)物濃度的冪指數(shù)乘積的比。因此該水解反應(yīng)飛平衡常數(shù)K＝。

（4）由方程式可得關(guān)系式為CuCl～Fe2＋～Ce4＋。n(Ce4＋)＝n(CuCl)＝c·V＝0.1000mol/L ×0.025L＝2.5×10-3mol，所以m＝n·M＝2.5×10-3mol×99.5＝0.24875g，所以該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%＝99.50%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】[化學(xué) 選修2：化學(xué)與技術(shù)]

銨鹽是重要的化工原料，以N2和H2為原料制取硝酸銨的流程圖如下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在上述流程圖中，B設(shè)備的名稱是 ，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）在上述工業(yè)生產(chǎn)中，N2與H2合成NH3的催化劑是 。1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨，2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程，示意圖如下：

分別表示N2、H2、NH3 。圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面，圖②和圖③的含義分別是 、 。

（3）NH3和CO2在一定條件下可合成尿素，其反應(yīng)為：2NH3(g)+CO2(g) CO( NH2)2(s)+H2O(g)

右圖表示合成塔中氨碳比a與CO2轉(zhuǎn)化率ω的關(guān)系。a為[n(NH3)/n(CO2)]，b為水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。則：

①b應(yīng)控制在 ； A．1.5．1.6 B．1～1.1 C．0.6～0.7

②a應(yīng)控制在4.0的理由是 。

（4）在合成氨的設(shè)備（合成塔）中，設(shè)置熱交換器的目的是 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是 。

（5）生產(chǎn)硝酸的過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物，可用如下兩種方法處理：

堿液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O

NH3還原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有類似的反應(yīng)）

以上兩種方法中，符合綠色化學(xué)的是 。

（6）某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知：由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量（不考慮其它損耗）的 %。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)設(shè)計(jì)如下路線合成有機(jī)物E(C6H8O4)，(其中A的相對(duì)分子質(zhì)量是56，B的相對(duì)分子質(zhì)量是125)。

（1）烴A的分子式是，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________；

（2）③的反應(yīng)類型是____________反應(yīng)；

（3）已知E為順式結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________；

（4）下列說(shuō)法正確的是____________(填序號(hào))

a．反應(yīng)①屬于加成反應(yīng)

b．B與二氯甲烷互為同系物

c．C存在立體異構(gòu)體

d．D能使溴水褪色

（5）若C轉(zhuǎn)化為D經(jīng)過(guò)如下4步反應(yīng)完成：。

則④的化學(xué)方程式是____________，⑥所需的無(wú)機(jī)試劑及反應(yīng)條件是____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B、C、D、E、F、G、H八種主族元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們?cè)谥芷诒碇形恢萌缦拢?/span>

A





B

C[

D


E


F

G


H


請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫出E元素在周期表中的位置 。

（2）B與D可形成三原子分子X，X的電子式為 。

（3）E、F、H所形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)?/span> （用離子符號(hào)表示）。

（4）G的最高價(jià)氧化物與B的單質(zhì)在高溫下能發(fā)生置換反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：

。

（5）由A、C、D三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)Z溶于水時(shí)能促進(jìn)水的電離，測(cè)得Z的水溶液pH＜7，其原因是 （用離子方程式來(lái)表示）。

（6）鹽Y由B、D、E組成。以熔融鹽Y為電解質(zhì)構(gòu)成的燃料電池如圖所示。

寫出石墨（I）電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式 。

（7）用熔融鹽Y的燃料電池作電源，以石墨為電極，電解一定濃度的CuSO4溶液至無(wú)色后繼續(xù)電解一段時(shí)間。斷開電路，向溶液中加入0.1 mol Cu（OH）2，溶液恢復(fù)到電解之前的體積和濃度，則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）沼氣是一種廉價(jià)能源，農(nóng)村存在大量的秸稈、雜草等廢棄物，它們經(jīng)微生物發(fā)酵之后，便可產(chǎn)生沼氣，可用來(lái)點(diǎn)火做飯。在農(nóng)村推廣建造沼氣池，不僅能有效地利用

能，還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。已知： 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的112.0L CH4氣體完全燃燒，生成CO2和液態(tài)水，放出4448kJ的熱量。

①寫出CH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為 。

②如果上述反應(yīng)生成的是水蒸氣，則反應(yīng)放出的熱量 4448kJ。（填“＞”或“＜”或“＝”）

（2）已知拆開1 mol H－H鍵、1 molN≡N、1 mol N－H鍵分別需要吸收的能量為436 .4kJ、941.3 kJ、390.5 kJ。則由1 mol NH3 分解生成氫氣和氮?dú)庑枰?/span> （填“放出”或“吸收”） kJ的熱量。

（3）在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常遇到化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。在下列甲、乙兩裝置中，甲中負(fù)極電極反應(yīng)式為 ；乙中鐵電極的電極反應(yīng)式為 ，鐵電極發(fā)生 反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】工業(yè)上，向500-600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無(wú)水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無(wú)水氯化亞鐵。現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

回答下列問(wèn)題：

（1）制取無(wú)水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，當(dāng)生成1molCl2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 ，玻璃絲的作用是 ，裝置B中加入的試劑是 。裝置D中加入的試劑是 。

（2）制取無(wú)水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，尾氣的成分是 。若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問(wèn)題是 、 。

（3）若操作不當(dāng)，制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3雜質(zhì)，下列說(shuō)法中正確的是

A．檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是KSCN溶液

B．可向固體混合物中加入適量Fe粉除去雜質(zhì)

C．可向固體混合物中通入適量Cl2除去雜質(zhì)

D．欲制得純凈的FeCl2，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，在點(diǎn)燃C處的酒精燈。

（4）現(xiàn)有一包FeCl2和FeCl3混合物，某化學(xué)興趣小組為測(cè)定各成分的含量進(jìn)行如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：①稱取一定質(zhì)量的樣品，將樣品溶解；②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，產(chǎn)生沉淀；③將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥得到白色固體28.7g。

實(shí)驗(yàn)2：①稱取與實(shí)驗(yàn)1中相同質(zhì)量的樣品，溶解；②加入足量的NaOH溶液，③將沉淀過(guò)濾、洗滌后，加熱灼燒到質(zhì)量不再減少，得到固體6.4g。則樣品中FeCl3的物質(zhì)的量為 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知：硫酸銅溶液中滴入氨基乙酸鈉（H2N－CH2－COONa）即可得到配合物A。其結(jié)構(gòu)如右圖：

（1）Cu元素基態(tài)原子的外圍電子排布圖為 。

（2）配合物A中碳原子的軌道雜化類型為 。

（3）1mol氨基乙酸鈉（H2N－CH2－COONa）含有鍵的數(shù)目為 。

（4）氨基乙酸鈉分解產(chǎn)物之一為二氧化碳。寫出二氧化碳的一種等電子體且為負(fù)一價(jià)陰離子： （寫化學(xué)式）。

（5）已知：硫酸銅灼燒可以生成一種紅色晶體，其結(jié)構(gòu)如圖，則該化合物的化學(xué)式是 。

（6）配合物A中元素C、H、N、O組成CH4和NO在400～500℃和Pt做催化劑下轉(zhuǎn)化成無(wú)毒害物質(zhì)，利用該反應(yīng)可以控制機(jī)動(dòng)車尾氣排放。該反應(yīng)方程式為

___________ ________________ 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】今年，霧霾陰影籠罩全國(guó)。二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成成分，綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容。

（1）汽車尾氣中的 NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑的條件下可凈化。發(fā)生的反應(yīng)如下：2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2 (g)

①已知：N2(g)+O2 (g)=2NO(g) ΔH＝+180.0 kJ/mol。部分化學(xué)鍵的鍵能如下(鍵能指氣態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最小能量)

則反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2 (g) ΔH＝__________ kJ/mol

②若上述反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，并在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)，則下列示意圖不符合題意的是__________(填選項(xiàng)序號(hào))。(圖中 ω、M、v 正 分別表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)、混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量、正反應(yīng)速率)

（2）尾氣中的SO2可先催化氧化生成SO3，再合成硫酸。已知：2SO2(g)＋O2 (g)2SO3(g) ΔH＝－196.0 kJ/mol。

①在一定溫度的密閉容器中，SO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示：

則A點(diǎn)的v逆(SO2 )__________(填―大于‖、―小于‖或―等于‖)B 點(diǎn)的 v正(SO2)。

②在某溫度時(shí)，向10L的密閉容器中加入4.0 molSO2和10.0 molO2，反應(yīng)達(dá)到平衡，改變下列條件，再次達(dá)到平衡時(shí)，能使O2的新平衡濃度和原來(lái)平衡濃度相同的是______(填選項(xiàng)序號(hào))。

A．在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積

B．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，再充入2.0 mol SO2和5.0 mol O2

C．保持溫度和容器體積不變，再充入SO2和SO3，使之濃度擴(kuò)大為原來(lái)的兩倍

（3）利用電化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3 制成燃料電池，其原理如下圖所示。

該電池在工作過(guò)程中NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y，Y是一種氧化物，可循環(huán)使用。石墨Ⅱ是電池的____極，石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________________。相同條件下，消耗的O2和NO2的體積比為_____。

（4）尾氣中氮氧化物(NO和NO2 )也可用尿素[CO(NH2)2 ]溶液除去，反應(yīng)生成對(duì)大氣無(wú)污染的氣體。1 mol 尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè) NO、NO2體積比為 1∶1)的質(zhì)量為___________g。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某探究小組設(shè)計(jì)如右圖所示裝置(夾持、加熱儀器略)，模擬工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實(shí)驗(yàn)。查閱資料，有關(guān)信息如下：

（1）儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______；裝置B中的試劑是_______。

（2）若撤去裝置C，可能導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物_____(填化學(xué)式)的量增加；裝置D可采用 加熱的方法以控制反應(yīng)溫度在70℃左右。

（3）反應(yīng)結(jié)束后，有人提出先將D中的混合物冷卻到室溫，再用過(guò)濾的方法分離出CCl3COOH。你認(rèn)為此方案是否可行，為什么?_______________。

（4）裝置E中可能發(fā)生的無(wú)機(jī)反應(yīng)的離子方程式有_________________。

（5）測(cè)定產(chǎn)品純度：稱取產(chǎn)品0．30 g配成待測(cè)溶液，加入0．1000 mol·L-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液20．00 mL，再加入適量Na2CO3溶液，反應(yīng)完全后，加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH，立即用0．02000 mo1·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)后，測(cè)得消耗Na2S2O3溶液20．00 mL。則產(chǎn)品的純度為_________。(CCl3CHO的相對(duì)分子質(zhì)量為147．5)滴定的反應(yīng)原理：CCl3CHO+OH－==CHCl3+HCOO－、HCOO－+I2==H++2I－+CO2↑ 、I2+2S2O32-==2I-+S4O62-

（6）已知：常溫下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol·L-1，Ka (CH3COOH)= 1.7×10-5mol·L-1，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明三氯乙酸、乙酸的酸性強(qiáng)弱。

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