【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某廢舊合金(含有Cu、Fe、Si三種成分)進(jìn)行分離、回收。其工業(yè)流程如下:

已知:298K時(shí),Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,

根據(jù)上面流程回答有關(guān)問(wèn)題:

1操作、一定都不含有的操作是________

A.過(guò)濾B.洗滌C.干燥D.蒸餾

2過(guò)量的還原劑應(yīng)是__________________,溶液a中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為________________________________。

3若用xmol/LKMnO4溶液處理溶液b,當(dāng)恰好將溶液中的陽(yáng)離子完全氧化時(shí)消耗KMnO4溶液ymL,則最后所得紅棕色固體C的質(zhì)量為________g(用含x、y的代數(shù)式表示)。

4將溶液c調(diào)節(jié)pH2.9-3.2的目的是______________________________。

5常溫下,取0.2mol/LCuCl2溶液,若要使Cu2+開(kāi)始沉淀,應(yīng)調(diào)節(jié)pH___________。

6用惰性電極電解溶液e制取固體B,所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________。

【答案】 D Cu或銅 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 0.4xy 保證Fe Fe3+沉淀完全而其他金屬陽(yáng)離子不沉淀 4.5 CuCl2Cu+ Cl2

【解析】(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是將不溶固體與液體分離,所以都有過(guò)濾、洗滌、干燥的操作,則不可能存在蒸餾操作,蒸餾是分離互溶液體的操作,答案選D;(2)過(guò)量的氯化鐵溶液與合金中的Cu、Fe反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅,同時(shí)溶液中還存在過(guò)量的氯化鐵,根據(jù)流程圖可知固體B可由溶液e得到,所以BCu,則過(guò)量的還原劑是銅或Cu;溶液a中發(fā)生的離子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;(3)溶液b為氯化亞鐵和氯化銅的混合液,若用x mol/L KMnO4溶液處理溶液b,則高錳酸鉀與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),亞鐵離子被氧化為鐵離子,高錳酸根離子被還原為錳離子,當(dāng)恰好將溶液中的陽(yáng)離子完全氧化時(shí)消耗KMnO4溶液ymL,根據(jù)得失電子守恒,則亞鐵離子的物質(zhì)的量是xy×10-3×5mol,生成的紅棕色固體為Fe2O3,則該固體的質(zhì)量是xy×10-3××160g/mol=0.4xyg;(4)根據(jù)沉淀的溶度積的數(shù)值,氫氧化鐵的溶度積最小,所以溶液pH調(diào)節(jié)至2.9-3.2的目的是保證Fe3+沉淀完全而其他金屬陽(yáng)離子不沉淀;(5)常溫下,取0.2mol/LCuCl2溶液,則銅離子的濃度是0.2mol/L,若要使Cu2+開(kāi)始沉淀,則c(Cu2+)c2 (OH-)= Ksp[Cu(OH)2],所以c(OH-)=10-9.5mol/L,則pH=4.5,所以將溶液調(diào)節(jié)至4.5時(shí)銅離子開(kāi)始沉淀;(6)溶液e中含有氯化銅,鉀離子的放電能力較銅離子弱,則用惰性電極電解氯化銅時(shí),電解的實(shí)質(zhì)是電解溶質(zhì)氯化銅,所以反應(yīng)方程式是CuCl2Cu+Cl2↑。

點(diǎn)晴本題考查了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)基本操作,物質(zhì)的分離與除雜,離子方程式的書(shū)寫(xiě),沉淀溶解平衡及電解原理,題目較難,要考慮整個(gè)流程,從實(shí)驗(yàn)?zāi)康某霭l(fā)圍繞問(wèn)題根據(jù)化學(xué)原理一步步解答。本題的主要流程是這樣的:含有Cu、Fe、Si廢舊合金中的鐵與銅與過(guò)量的氯化鐵溶液發(fā)生氧化還反應(yīng),得到固體硅和含氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵的混合溶液a,加入過(guò)量的還原劑銅粉,得到時(shí)氯化亞鐵和氯化銅的混合溶液b,然后向溶液中加入酸性高錳酸鉀將亞鐵離子氧化成鐵離子,得到含錳離子、鐵離子和銅離子的混合溶液中滴加氫氧化鉀調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子完全沉淀,然后過(guò)濾得到氫氧化鐵固體,灼燒得到氧化鐵,溶液e電解陽(yáng)氯離子放電得到氯氣,陰極銅離子放電得到單質(zhì)銅。

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】已知在25℃時(shí),醋酸、碳酸和亞硫酸的電離平衡常數(shù)如下表:

醋酸

碳酸

亞硫酸

Ka=1.75×10﹣5

Ka1=4.30×10﹣7 Ka2=5.61×10﹣11

Ka1=1.54×10﹣2 Ka2=1.02×10﹣7

(1)寫(xiě)出碳酸的第一步電離平衡常數(shù)表達(dá)式:Ka1=__

(2)在相同條件下,試比較H2CO3、HCO3和HSO3的酸性強(qiáng)弱:______

(3)如圖表示常溫時(shí)稀釋醋酸、碳酸兩種酸的稀溶液時(shí),溶液pH隨水量的變化圖象中:

①曲線I表示的酸是__(填化學(xué)式).

②A、B、C三點(diǎn)中,水的電離程度最大的是__(填字母).

(4)下列事實(shí)不能說(shuō)明醋酸是弱酸的是_______

①當(dāng)溫度低于16.6℃時(shí)醋酸可凝結(jié)成冰一樣晶體

②0.1mol/L的醋酸鈉溶液的pH約為9

③等體積等物質(zhì)的量濃度的硫酸比醋酸消耗氫氧化鈉多

④0.1mol/L的醋酸的pH約為4.8

⑤pH都等于4且等體積的醋酸和鹽酸,與等濃度NaOH溶液充分反應(yīng)時(shí),醋酸消耗堿液多

⑥同物質(zhì)的量濃度的醋酸和鹽酸加水稀釋至pH相同時(shí),醋酸加入的水多

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氯貝特()是臨床上一種降脂抗血栓藥物,它的一條合成路線如下:

提示:圖中部分反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物、生成物已略去。

氯貝特的分子式為 。

若8.8 g A與足量NaHCO3溶液反應(yīng)生成2.24 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且B的核磁共振氫譜有兩個(gè)峰,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。(相對(duì)原子質(zhì)量:H-1、C-12、O-16)

要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)所示的轉(zhuǎn)化,加入下列物質(zhì)不能達(dá)到目的的是 (填選項(xiàng)字母)。

a.Na b.NaOH c.NaHCO3 d.CH3COONa

反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型為 ,其產(chǎn)物甲有多種同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足以下條件的所有甲的同分異構(gòu)體有 種(不考慮立體異構(gòu))。

1,3,5-三取代苯;

屬于酯類(lèi)且既能與FeCl3溶液顯紫色,又能發(fā)生銀鏡反應(yīng);

1 mol該同分異構(gòu)體最多能與3 mol NaOH反應(yīng)。

寫(xiě)出B與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】定溫度下,在3個(gè)體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2 (g) +CO (g) CH3OH (g)達(dá)到平衡。下列說(shuō)法正確的是

容器

溫度/K

物質(zhì)的起始濃度/mol.L-l

物質(zhì)的平衡濃度/mol.L-1

c(H2)

c(CO)

c(CH3OH)

c(CH3OH)

I

400

0.20

0.10

0

0.080

II

400

0.40

0.20

0

III

500

0

0

0.10

0.025

A. 該反應(yīng)的逆反應(yīng)放熱

B. 達(dá)到平衡時(shí),容器I中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器II中的大

C. 達(dá)到平衡時(shí),容器II中c(H2)大于容器III中c(H2)的兩倍

D. 達(dá)到平衡時(shí),容器III中的正反應(yīng)速率比容器I中的大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】碳捕捉技術(shù)即是二氧化碳的捕集、利用與封存(CCUS),是實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一,更是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向,CCUS或許發(fā)展成一項(xiàng)重要的新興產(chǎn)業(yè)。

I.利用CO2加氫合成低碳烯烴技術(shù)就是重要的應(yīng)用之一。以合成C2H4為例,其合成反應(yīng)為:6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH1 ;已知H2的燃燒熱為△H2;CH2=CH2(g)的燃燒熱為△H3;H2O(l)= H2O(g)的熱效應(yīng)為△H4。

(1)ΔH1=__________________(請(qǐng)用△H2、△H3、△H4表示),若將1mol CO2與3mol H2充入10L的恒容密閉容器中,達(dá)到平衡后,平衡濃度、CO2轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系分別如圖1和圖2所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(2)圖1中曲線c代表物質(zhì)的電子式___________________。

(3)該反應(yīng)在較低溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,請(qǐng)分析其原因:______________________________。

(4)結(jié)合圖1和圖2,下列說(shuō)法一定正確的是 __________。

A.其他條件不變,T1℃、增大壓強(qiáng),再次達(dá)到平衡時(shí)c(H2)比A點(diǎn)的c(H2)大

B.平衡常數(shù):KM>KN

C.生成乙烯的速率:v(M)小于v(N)

(5)計(jì)算圖2中M點(diǎn)時(shí),乙烯的體積分?jǐn)?shù)________________。(保留二位有效數(shù)字)

II.利用電解法也可將CO2制得乙烯,如圖3所示,電極b是太陽(yáng)能電池的________極,

電解時(shí)其中a極對(duì)應(yīng)電解槽上生成乙烯的電極反應(yīng)式為______________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】工業(yè)上常用醋酸和乙醇合成有機(jī)溶劑乙酸乙酯:CH3COOH(l)C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)H2O(l)ΔH=-8.62kJ·mol1,已知CH3COOH、C2H5OHCH3COOC2H5的沸點(diǎn)依次為118℃78℃和77℃。在其他條件相同時(shí),某研究小組進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

1該研究小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>__________________。

260℃下反應(yīng)40min70℃下反應(yīng)20min相比,前者的平均反應(yīng)速率___________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。

3如圖所示,反應(yīng)時(shí)間為40min、溫度超過(guò)80℃時(shí),乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是______(寫(xiě)出兩條)。

4某溫度下,將0.10 mol CH3COOH溶于水配成1 L溶液。

①實(shí)驗(yàn)測(cè)得已電離的醋酸分子占原有醋酸分子總數(shù)的1.3%,求該溫度下CH3COOH的電離平衡常數(shù)K=____________________。(水的電離忽略不計(jì),醋酸電離對(duì)醋酸分子濃度的影響忽略不計(jì))

②向該溶液中再加入__________mol CH3COONa可使溶液的pH約為4。(溶液體積變化忽略不計(jì))

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)均可作漂白劑,其漂白原理與另外三種不同的是

A.NaClOB.SO2C.O3D.H2O2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下表列出了①⑦七種元素在周期表中的位置。

請(qǐng)按要求回答:

(1)七種元素中,原子半徑最大的是(填元素符號(hào))_________。

(2)③與⑦的氣態(tài)氫化物中,穩(wěn)定性較強(qiáng)的是(填化學(xué)式)_________。

(3)元素⑥的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是(填化學(xué)式)_________。

(4)由①、③三種元素組成的離子化合物是_________,檢驗(yàn)該化合物中陽(yáng)離子的方法是_________。

(5)含有上述元素的物質(zhì)間存在以下轉(zhuǎn)化。

M所含的化學(xué)鍵類(lèi)型是_________。X生成⑤的單質(zhì)的化學(xué)方程式是_________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某小組同學(xué)通過(guò)“FeSO4被濃HNO3氧化的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證Fe2+的還原性。

實(shí)驗(yàn)一:驗(yàn)證Fe2+的還原性

實(shí)驗(yàn)操作

預(yù)期現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

向盛有2 mL FeSO4溶液的試管中,滴入幾滴濃硝酸,振蕩

試管中產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液變?yōu)辄S色

試管中產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液變?yōu)樯钭厣?/span>

(1)紅棕色氣體是_______。

(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期不符,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

取深棕色溶液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,該現(xiàn)象說(shuō)明_______。

實(shí)驗(yàn)二:探究溶液變?yōu)樯钭厣脑?/span>

(資料與猜想)

查閱資料后猜想,可能是生成的NO2NO與溶液中的Fe2+Fe3+反應(yīng),而使溶液變?yōu)樯钭厣?/span>

(實(shí)驗(yàn)與探究)

用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(氣密性已檢驗(yàn),尾氣處理已略去)

i. 關(guān)閉c,打開(kāi)ab,通入N2,一段時(shí)間后關(guān)閉a;

ii. 向甲中加入適量濃HNO3,一段時(shí)間后丙中溶液變?yōu)樯钭厣,丁中溶液無(wú)明顯變化;

iii. 關(guān)閉b、打開(kāi)c,更換丙、丁中的溶液(試劑不變);

iv. 繼續(xù)向甲中加入濃HNO3,一段時(shí)間后觀察到了與ii相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

(1)通入N2的目的是________

(2)銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。

(3)裝置乙的作用是________

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________。

(反思與改進(jìn))

實(shí)驗(yàn)三:驗(yàn)證Fe2+的還原性

該小組同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)二的結(jié)論改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)一,觀察到了預(yù)期現(xiàn)象,其實(shí)驗(yàn)操作是________。

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