【題目】垃圾分類正在全國(guó)逐漸推廣,垃圾資源化是可持續(xù)、綠色發(fā)展的重要途徑。由金屬?gòu)U料(主要含鐵、銅和它們的氧化物)制得堿式碳酸銅和摩爾鹽[(NH4)2SO4·FeSO4·xH2O]的工藝流程如圖所示:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,一般認(rèn)為某離子濃度小于或等于10-5mol/L時(shí),該離子轉(zhuǎn)化或去除完全。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)熱純堿的作用是__,H2O2的電子式為__。
(2)調(diào)pH步驟可選用的試劑為__。
A.CuO B.Cu(OH)2 C.Fe2O3 D.Fe(OH)3
(3)若所得溶液中c(Cu2+)=0.22mol·L-1,則需要調(diào)節(jié)的pH范圍是__。
(4)溶液1經(jīng)過加熱、蒸發(fā)至__時(shí),自然冷卻即可得到晶體,然后抽濾,用酒精洗滌晶體,酒精洗滌的目的是__。
(5)寫出該流程中生成堿式碳酸銅的離子方程式__。
(6)取3.92g摩爾鹽產(chǎn)品,在隔絕空氣的條件下加熱至135°C時(shí)完全失去結(jié)晶水,此時(shí)固體質(zhì)量為2.84g,則該摩爾鹽結(jié)晶水個(gè)數(shù)x=__。
【答案】去除廢料表面的油污 AB 3~4.5 溶液表面出現(xiàn)晶膜(或溶液中出現(xiàn)晶體) 除去晶體表面水分 2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2HCO3-(或2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑) 6
【解析】
加入熱的純堿液,金屬?gòu)U料(主要含鐵、銅和它們的氧化物)中的主要成分都不發(fā)生反應(yīng),所以熱的純堿液的作用只能是去除油污;加入H2SO4、H2O2,鐵及氧化物溶解并轉(zhuǎn)化為Fe3+,銅及氧化物溶解生成Cu2+;調(diào)pH將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,用硫酸溶解生成硫酸鐵,再加入還原鐵粉轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵,加入硫酸銨最后得摩爾鹽。濾液中含有Cu2+,加入Na2CO3溶液發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Cu2(OH)2CO3。
(1)由以上分析可知,利用熱的純堿溶液水解使溶液呈較強(qiáng)的堿性,從而達(dá)到去除油污的目的,其作用是去除廢料表面的油污,H2O2為共價(jià)化合價(jià),既存在O-H共價(jià)鍵,又存在O-O共價(jià)鍵,其電子式為。答案為:去除廢料表面的油污;;
(2)調(diào)pH的目的,是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,同時(shí)不引入新的雜質(zhì),可選擇CuO、Cu(OH)2,所以可選用的試劑為AB。答案為:AB;
(3) Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38,c(Fe3+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-11mol/L,pH=3;若所得溶液中c(Cu2+)=0.22mol·L-1,利用Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,可求得c(OH-)==mol/L,pH=-lg(×10-5)=4.5,則需要調(diào)節(jié)的pH范圍是3~4.5。答案為:3~4.5;
(4)從溶液1中獲得摩爾鹽晶體,需經(jīng)過加熱、蒸發(fā)至溶液表面出現(xiàn)晶膜(或溶液中出現(xiàn)晶體)時(shí);自然冷卻即可得到晶體,然后抽濾,為防烘干時(shí)晶體失去結(jié)晶水,所以不能采用烘干的方法,而應(yīng)用酒精洗滌晶體,酒精洗滌的目的是除去晶體表面水分。答案為:溶液表面出現(xiàn)晶膜(或溶液中出現(xiàn)晶體);除去晶體表面水分;
(5)該流程中Cu2+,加入Na2CO3溶液,利用部分離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Cu2(OH)2CO3,離子方程式為2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2HCO3-(或2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑)。答案為:2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2HCO3-(或2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑);
(6)m[(NH4)2SO4·FeSO4]= 2.84g,n[(NH4)2SO4·FeSO4]==0.01mol,m(H2O)= 3.92g-2.84g=1.08g,n(H2O)==0.06mol,則該摩爾鹽結(jié)晶水個(gè)數(shù)x==6。答案為:6。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用濃硝酸氧化C2H2制取H2C2O4·2H2O的裝置如圖所示(電石主要成分為CaC2,含少量CaS雜質(zhì)),下列說法正確的是( )
A.裝置A可作MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2的發(fā)生裝置
B.裝置B的作用是除去C2H2中的H2S
C.裝置D的作用是收集草酸
D.裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3NO2+2OH-=2NO3-+NO+H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】峨眉金頂攝身崖又稱舍身崖,因常現(xiàn)佛光而得名!胺鸸狻币驍z入身之影像于其中,遂稱“攝身光”,為峨眉勝景之一。攝生崖下土壤中富含磷礦,所以在無月的黑夜可見到崖下熒光無數(shù)。
(1)“熒光”主要成分是 PH3(膦),其結(jié)構(gòu)式為 __________ ,下列有關(guān) PH3 的說法錯(cuò)誤的是___________ 。
a.PH3 分子是極性分子
b.PH3 分子穩(wěn)定性低于 NH3 分子,因?yàn)?/span> N-H 鍵鍵能高
c.一個(gè) PH3 分子中,P 原子核外有一對(duì)孤電子對(duì)
d.PH3 沸點(diǎn)低于 NH3 沸點(diǎn),因?yàn)?/span> P-H 鍵鍵能低
(2)PH3 的沸點(diǎn)比 NH3______填“高”或“低”) NH3 的水溶液堿性_____PH3 的水溶液堿性(填“大于”或“小于”);氯化鏻(PH4C1)與堿反應(yīng)生成膦的離子方程式為 _______________________ 。
(3)PH3 是一種還原劑,其還原能力比 NH3 強(qiáng),通常情況下能從Cu2+、Ag+、Hg2+等鹽溶液中還原出金屬, 而本身被氧化為最高氧化態(tài)。PH3 與 CuSO4 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ______________。
(4)“熒光”產(chǎn)生的原理是Ca3P2 在潮濕的空氣中劇烈反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________。
(5)PH3 有毒,白磷工廠常用 Cu2+、Pd2+液相脫除 PH3:PH3+2O2H3PO4,其他條件相同時(shí), 溶解在溶液中O2 的體積分?jǐn)?shù)與 PH3 的凈化效率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,回答下列問題:
①由圖可知,富氧有利于______(選填“延長(zhǎng)”或“縮短”)催化作用的持續(xù)時(shí)間。
②隨著反應(yīng)進(jìn)行,PH3 的凈化效率急劇降低的原因可能為 _________________ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電解法轉(zhuǎn)化CO2實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制甲酸鹽的裝置如圖所示。下列說法中正確的是( )
A.b是電源正極
B.K+由乙池向甲池遷移
C.甲池中KHCO3溶液濃度增大,乙池中KHCO3溶液濃度降低
D.乙池電極反應(yīng)式為:CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸溶液反應(yīng)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的量來探究影響反應(yīng)速率的因素。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | A溶液 | B溶液 |
① | 20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液 | 30mL0.02mol·L-1酸性KMnO4溶液 |
② | 20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液 | 30mL0.02mol·L-1酸性KMnO4溶液 |
(1)圖1裝置中盛放A溶液的儀器名稱是_____,檢驗(yàn)如圖1裝置氣密性的方法為_____。
(2)硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____。
(3)此實(shí)驗(yàn)探究的是_____因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,若實(shí)驗(yàn)②在40s末收集了22.4mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在40s內(nèi),v(MnO4-)=_____(忽略溶液混合前后體積的變化)。
(4)小組同學(xué)將圖1的氣體收集裝置改為圖2,實(shí)驗(yàn)完畢冷卻后,讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)量氣管液面高于干燥管液面,為得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù),采取的操作是:____。
(5)除了通過測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的體積來比較反應(yīng)速率,本實(shí)驗(yàn)還可以通過測(cè)定____來比較化學(xué)反應(yīng)速率。
(6)同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖3所示,探究t1~t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:____。
A.該反應(yīng)放熱 B.生成的Mn2+起催化作用 C.K2SO4濃度增大
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【題目】A、B、C均為短周期元素,它們?cè)谥芷诒碇械奈恢萌缦聢D所示。已知:B、C兩元素原子最外層電子數(shù)之和等于A元素原子最外層電子數(shù)的2倍;B.C兩元素的核電荷數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍。下列說法正確的是
A.C位于元素周期表中第3周期第VA族
B.B的非金屬性比A強(qiáng)
C.C的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比B的強(qiáng)
D.原子半徑:r(B)<r(C)
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【題目】下列有關(guān)說法正確的是
A.MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)高溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)ΔH>0、ΔS>0
B.常溫下等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH溶液和HCl溶液中,水的電離程度相同
C.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液加水稀釋,的值增大
D.對(duì)于反應(yīng)2SO2+O22SO3,使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率
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【題目】硼鐵混合精礦含有硼鎂石[MgBO2(OH)、磁鐵礦(Fe3O4)、磁黃鐵礦(FexS)、品質(zhì)鈾礦(UO2)等,以該礦為原料制備MgSO4·H2O和硼酸(H3BO3)的工藝流程如下:
已知:在pH為4~5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。
回答下列問題:
(l)“酸浸”時(shí),為了提高浸出率可采取的措施有:________ (至少答兩個(gè)措施),該步驟中NaC1O3可將UO2轉(zhuǎn)化為,則該反應(yīng)的離子方程式為_____。
(2)“除鐵凈化”需要加入____(填化學(xué)式)把溶液pH調(diào)節(jié)至4~5,濾渣的成分是_______。
(3)“蒸發(fā)濃縮”時(shí),加入固體MgC12的作用是 ___。
(4)鐵精礦(Fe3O4、FexS)經(jīng)過一系列加工后,可用于制備氫氧化鐵固體。已知T℃,
,,回答下列問題:
①在T℃,假設(shè)Fe3+水解的離子方程式是:,則該條件下Fe3+水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K= __(用含以的字母表示)。
②在T℃向飽和Fe(OH)3、Fe(OH)2的混合溶液中,加入少量NaOH固體(忽略溶液體積變化),則溶液中的c(Fe2+)/c(Fe3+)會(huì) __(填“變大”“變小”或“不變”),請(qǐng)結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)推理說明:____。
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【題目】根據(jù)原電池的知識(shí),下列反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池的是( )
A.CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
B.Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
C.H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
D.CaO+H2O=Ca(OH)2
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