【題目】以冶銅工廠預(yù)處理過(guò)的污泥渣(主要成分為 CuO 和 Cu)為原料制備 CuSO45H2O 晶體的流程如下 :
已知:①CuO在氨水作用下可以生成 Cu(NH3)4(OH)2
②CuSO45 H2O 加熱到 4 5℃時(shí)開(kāi)始失水。
請(qǐng)回答:
(1)步驟 l 中,空氣的主要作用是____。
(2)下列關(guān)于步驟II說(shuō)法不正確的是____。
A.操作 1 可選擇傾析法過(guò)濾, 玻璃棒的作用是: 先攪拌, 再引流
B.操作 1 應(yīng)趁熱過(guò)濾, 要防止液體 1 中的溶質(zhì)因冷卻而析出
C.操作 1 為抽濾,在加入需抽濾的物質(zhì)時(shí),用玻璃棒引流液體, 玻璃棒底端需緊貼在濾紙上
D.抽濾時(shí),布氏漏斗的底部斜口面需正對(duì)抽濾瓶的抽氣口處, 是為了提高抽濾的速率
(3)液體 1 通過(guò)步驟 III 與步驟IV可得到CuSO45 H2O 晶體 。
①蒸氨過(guò)程的生成物均是由兩種元素組成的化合物, 則除氨外其余產(chǎn)物的化學(xué)式為_____。
②步驟IV中包含多步操作, 將下列步驟按正確的步驟排序(必要時(shí)步驟可重復(fù)選)。_____→得到固體物質(zhì)→ ____ →將液體放于蒸發(fā)皿中加熱→ ____→_____→_____→_____ →得到晶體
a.過(guò)濾 b.用玻璃棒不斷攪拌溶液 c.用足量稀硫酸溶解固體 d.停止加熱 e.至溶液表面析出晶膜
(4)步驟1中分別選用氨水、氨水-碳酸銨混合溶液氨浸時(shí), 銅元素回收率隨溫度變化如圖所示。
①浸取液為氨水時(shí),反應(yīng)溫度控制為 55℃,溫度過(guò)高銅元素回收率降低的原因是_______。
②浸取液為氨水一碳酸銨混合溶液時(shí),銅元素回收率受溫度影響較小的原因可能是______。
(5)為了提高 CuSO4晶體的產(chǎn)率, 實(shí)驗(yàn)室還采用以下方法: 將CuSO4 溶液轉(zhuǎn)移至蒸餾燒瓶中, 加入適量冰醋酸, 通過(guò)下圖所示的裝置獲取晶體。
①加入適量乙酸的目的是:_____。
②圖中接真空泵的作用是:______。
【答案】氧化污泥中的銅單質(zhì) ABCD ①CuO、H2O a c b e d a 溫度過(guò)高 , 導(dǎo)致氨水濃度降低 溶液中除了一水合氨外, 還有大量的存在 , 存在水解平衡, 溫度變化時(shí), 因平衡發(fā)生移動(dòng), NH3H2O濃度變化程度小 調(diào)節(jié)溶液pH, 防止形成堿性物質(zhì)(堿式鹽或氫氧化銅)或抑制水解 抽氣,減壓, 防止蒸發(fā)溶劑時(shí)溫度過(guò)高而使晶體失水
【解析】
污泥渣中Cu和CuO、氧氣、氨水可以生成Cu(NH3)4(OH)2,過(guò)濾除去難溶固體,蒸氨過(guò)程的生成物均是由兩種元素組成的化合物,則除氨外其余產(chǎn)物是氧化銅、水;氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌,可得CuSO45H2O晶體;
(1)步驟 l 中,Cu和氧氣、氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)4(OH)2,空氣的主要作用是氧化污泥中的銅單質(zhì);
(2) A.操作 1 可選擇傾析法過(guò)濾,傾析法可以避免沉淀過(guò)早堵塞濾紙小孔而影響過(guò)濾速度, 為使大多數(shù)固體留在燒杯中,不用玻璃棒攪拌燒杯中的液體,故A錯(cuò)誤;
B.溫度越高,氨氣的溶解度越小,故B錯(cuò)誤;
C.操作 1 為抽濾,在加入需抽濾的物質(zhì)時(shí),使抽濾的物質(zhì)勻分布在整個(gè)濾紙面上,故C錯(cuò)誤;
D.抽濾時(shí),布氏漏斗的底部斜口面需正對(duì)抽濾瓶的抽氣口處,防止布氏漏斗下端液體被吸進(jìn)減壓水泵里,故D錯(cuò)誤;
選ABCD;
(3)①蒸氨過(guò)程的生成物均是由兩種元素組成的化合物, 根據(jù)元素守恒,則除氨外其余產(chǎn)物的化學(xué)式為CuO、H2O;
②步驟IV中包含多步操作,過(guò)濾(a)→得到固體物質(zhì)→用足量稀硫酸溶解固體(c)→將液體放于蒸發(fā)皿中加熱→用玻璃棒不斷攪拌溶液(b)→至溶液表面析出晶膜(e)→停止加熱(d)→過(guò)濾 (a)→得到晶體;
(4)①氨氣的溶解度隨溫度升高而降低,溫度過(guò)高 ,導(dǎo)致氨水濃度降低,所以浸取液為氨水時(shí),反應(yīng)溫度控制為55℃,溫度過(guò)高銅元素回收率降低。
②浸取液為氨水一碳酸銨混合溶液時(shí),除了一水合氨外, 還有大量的存在 , 存在水解平衡, 溫度變化時(shí), 因平衡發(fā)生移動(dòng),NH3H2O濃度變化程度小,所以浸取液為氨水一碳酸銨混合溶液時(shí),銅元素回收率受溫度影響較;
(5)①酸可抑制銅離子水解,加入適量乙酸的目的是調(diào)節(jié)溶液pH,防止銅離子水解;
②CuSO45 H2O加熱到 4 5℃時(shí)開(kāi)始失水,圖中接真空泵抽氣、減壓,防止蒸發(fā)溶劑時(shí)溫度過(guò)高而使晶體失水。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】
廢舊可充電電池主要含有Fe、Ni、Cd、Co等金屬元素,一種混合處理各種電池回收金屬的新工藝如下圖所示。
已知:Ⅰ.濾液①中含有Ni(NH3)62+、Cd(NH3)42+、Co(NH3) 62+等物質(zhì)。
Ⅱ.萃取和反萃取的反應(yīng)原理分別為:
Ni(NH3)62++ 2HRNiR2+2NH4++4NH3 ;NiR2+2H+Ni2+ +2HR
(1)為了加快浸取速率,可采取的措施為__________(任寫一條)。
(2)已知浸取過(guò)程中NH3和NH4+的物質(zhì)的量之和與Ni、Cd、Co浸取率的關(guān)系如表2所示。
表2 浸取過(guò)程中氨總量與各離子浸取率的關(guān)系
編號(hào) | n(NH3)+ n(NH4+)/mol | Ni浸取率/% | Cd浸取率/% | Co浸取率/% |
① | 2.6 | 97.2 | 88.6 | 98.1 |
② | 3.5 | 86.0 | 98.8 | 86.7 |
③ | 4.8 | 98.4 | 98.8 | 94.9 |
④ | 5.6 | 97.7 | 85.1 | 96.8 |
⑤ | 9.8 | 95.6 | 84.1 | 96.1 |
則可采用的最佳實(shí)驗(yàn)條件編號(hào)為_____。
(3)Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體單質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式______。
(4)操作①的名稱為_________、過(guò)濾、洗滌。
(5)向有機(jī)相中加入H2SO4能進(jìn)行反萃取的原因?yàn)?/span>_______(結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋)。
(6)將水相加熱并通入熱水蒸氣會(huì)生成CdCO3沉淀,并產(chǎn)生使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,該反應(yīng)的離子方程式為___。
(7)上述工藝流程中可能循環(huán)使用的物質(zhì)為______。
(8)已知Ksp(CdCO3)=1.0×10-12,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7。若向物質(zhì)的量濃度均為0.2mol/L的Cd2+和Ni2+溶液中滴加Na2CO3溶液(設(shè)溶液體積增加1倍),使Cd2+恰好沉淀完全,即溶液中c(Cd2+)=1.0×10-5mol/L時(shí),是否有NiCO3沉淀生成(填“是”或者“否”)____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】過(guò)氧乙酸(CH3COOOH)不僅在衛(wèi)生醫(yī)療、食品消毒及漂白劑領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,也應(yīng)用于環(huán)境工程、精細(xì)化工等領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室利用醋酸(CH3COOH)與雙氧水(H2O2)共熱, 在固體酸的催化下制備過(guò)氧乙酸(CH3COOOH),其裝置如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
實(shí)驗(yàn)步驟:
I.先在反應(yīng)瓶中加入冰醋酸、乙酸丁酯和固體酸催化劑,開(kāi)通儀器1和8,溫度維持為55℃;
II.待真空度達(dá)到反應(yīng)要求時(shí),打開(kāi)儀器3的活塞,逐滴滴入濃度為35%的雙氧水,再通入冷卻水;
Ⅲ.從儀器 5定期放出乙酸丁酯和水的混合物,待反應(yīng)結(jié)束后分離反應(yīng)器2中的混合物,得到粗產(chǎn)品。
(1)儀器 6的名稱是______,反應(yīng)器 2中制備過(guò)氧乙酸(CH3COOOH)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____。
(2)反應(yīng)中維持冰醋酸過(guò)量,目的是提高_____;分離反應(yīng)器 2中的混合物得到粗產(chǎn)品,分離的方法是_________。
(3)實(shí)驗(yàn)中加入乙酸丁酯的主要作用是_________(選填字母序號(hào))。
A 作為反應(yīng)溶劑,提高反應(yīng)速率
B 與固體酸一同作為催化劑使用,提高反應(yīng)速率
C 與水形成沸點(diǎn)更低的混合物,利于水的蒸發(fā),提高產(chǎn)率
D 增大油水分離器 5的液體量,便于實(shí)驗(yàn)觀察
(4)從儀器 5定期放出乙酸丁酯和水的混合物,待觀察到___________(填現(xiàn)象)時(shí),反應(yīng)結(jié)束。
(5)粗產(chǎn)品中過(guò)氧乙酸(CH3COOOH)含量的測(cè)定:取一定體積的樣品 VmL,分成 6等份,用過(guò)量 KI溶液與過(guò)氧化物作用,以 0.1mol L-1的硫代硫酸鈉溶液滴定碘(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-);重復(fù) 3次,平均消耗量為 V1mL。再以 0.02mol L-1的酸 性高錳酸鉀溶液滴定樣品,重復(fù) 3次,平均消耗量為 V2mL。則樣品中的過(guò)氧乙酸的濃度為 ______mol L-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】聚酯纖維(Polyesterfiber),俗稱“滌綸”,是由有機(jī)二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經(jīng)紡絲所得的合成纖維,屬于高分子化合物。以1,3—丁二烯為原料合成PBT纖維的一種合成路線如下:
回答以下問(wèn)題:
(1)A 的官能團(tuán)有____(填名稱), C 的系統(tǒng)命名為_____。
(2)①的反應(yīng)類型是____。
(3)1,3—丁二烯分子中最多有___個(gè)原子共面;1,3—丁二烯與苯乙烯發(fā)生1:1 加聚可合成丁苯橡膠,丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___。
(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_____;反應(yīng)④的化學(xué)方程式為_____。
(5)物質(zhì)D有多種同分異構(gòu)體,符合以下條件的共有____種。
①能發(fā)生水解反應(yīng)② 遇飽和 FeCl3 溶液顯色③1 mol 該同分異構(gòu)體能與足量銀氨溶液反應(yīng)生成 4mo1 Ag
(6)結(jié)合上述流程中的信息,設(shè)計(jì)由乙烯和對(duì)苯二甲酸為起始原料制備聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維 ( PET ) 的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖是用KClO3與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的簡(jiǎn)易裝置。下列說(shuō)法正確的是
A.A中固體也可以用高錳酸鉀、重鉻酸鉀、二氧化錳等代替
B.裝置A發(fā)生反應(yīng)的方程式為KClO3+6HCl(濃)=3Cl2↑+KCl+3H2O
C.待沒(méi)有氣泡產(chǎn)生后,向A中加入足量AgNO3,根據(jù)沉淀質(zhì)量可求出剩余鹽酸的量
D.裝置B盛放的是飽和食鹽水,目的為除去HCl
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙酸橙花酯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,關(guān)于該有機(jī)物的敘述中正確的是
①屬于芳香族化合物;②不能發(fā)生銀鏡反應(yīng);③分子式為C12H20O2;④它的同分異構(gòu)體中可能有酚類;⑤1mol該有機(jī)物水解時(shí)只能消耗1molNaOH
A.②③④B.①④⑤C.①②③D.②③⑤
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮化鋁(AlN)廣泛應(yīng)用于電子、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。在一定條件下,AlN可通過(guò)反應(yīng)Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。下列敘述正確的是( )
A. 上述反應(yīng)中,N2是還原劑,Al2O3是氧化劑
B. 上述反應(yīng)中,每生成1molAlN需轉(zhuǎn)移3mol電子
C. AlN中氮元素的化合價(jià)為+3
D. CO是還原產(chǎn)物
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸(密度為1.16g/cm3)配制成1mol/L的稀鹽酸,F(xiàn)實(shí)驗(yàn)室僅需要這種鹽酸220mL。試回答下列問(wèn)題:
(1)配制稀鹽酸時(shí),應(yīng)選用的容量瓶規(guī)格是_____________(填序號(hào))。
A.25mLB.50mLC.100mLD.250mL
(2)經(jīng)計(jì)算需要______mL濃鹽酸,在量取時(shí)宜選用下列量筒中的_____________(填序號(hào))。
A.5mLB.10mLC.25mLD.50mL
(3)在量取濃鹽酸后,進(jìn)行了下列操作:
①等稀釋的鹽酸其溫度與室溫一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸餾水至液面接近環(huán)形標(biāo)線2~3cm處,改用膠頭滴管加蒸餾水,使溶液的凹面底部與瓶頸的環(huán)形標(biāo)線相切。
③在盛鹽酸的燒杯中注入蒸餾水,并用玻璃棒攪動(dòng),使其混合均勻。
④用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2至3次,并將洗滌液全部注入容量瓶。
上述操作中,正確的順序是_____________
A.①②③④B.③④①②C.④①②③D.③①④②
(4)在上述配制過(guò)程中,用剛剛洗滌潔凈的量筒來(lái)量取濃鹽酸,其配制的稀鹽酸濃度是_____________(填“偏高”、“偏低”、“無(wú)影響”)。若未用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁或未將洗滌液注入容量瓶,則配制的稀鹽酸濃度是_____________(填“偏高”、“偏低”、“無(wú)影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述中,正確的是
A.不考慮空間異構(gòu),C2H6O的一氯代物有3種結(jié)構(gòu)
B.分子式符合C5H11Cl的化合物有6種
C.已知二氯苯有3種同分異構(gòu)體,則四氯苯的同分異構(gòu)體的數(shù)目多于3種
D.菲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,它與硝酸反應(yīng)可生成6種一硝基取代物
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