【題目】某工廠排出的廢水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO42-。
Ⅰ.某校研究性學習小組設計如圖流程以回收銅和硫酸亞鐵。請回答:
(1)反應①的離子方程式為______。
(2)操作①中用到的玻璃儀器是_____(填序號)。
a.燒杯 b.漏斗 c.玻璃棒 d.酒精燈
(3)固體成分是_____。(填名稱)。
(4)原料②的名稱為_____。
Ⅱ.回收的銅可用于制備膽礬(CuSO4·5H2O)。將銅和一定濃度稀硫酸混合后在加熱的情況下通入氧氣,發(fā)生如下反應:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。 制得硫酸銅溶液后經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮、冷卻結晶、過濾可得膽礬。
(1)請分析2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反應中,氧化劑是_____,氧化產(chǎn)物是____(填化學式)。
(2)用雙線橋標出上述反應的電子得失_____。
2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
(3)若有147gH2SO4 參與反應,則轉移的電子數(shù)目為_____。
【答案】Fe+Cu2+=Fe2++Cu abc 銅和鐵 稀硫酸 O2 CuSO4 3NA
【解析】
Ⅰ.由流程圖可知,向工業(yè)廢水中加入過量的鐵粉,鐵與銅離子發(fā)生置換反應生成銅和亞鐵離子,過濾,得到含有銅和鐵的濾渣和硫酸亞鐵溶液;向濾渣中加入適量的稀硫酸,使鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,過濾,得到銅和硫酸亞鐵溶液;將所得硫酸亞鐵溶液混合,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌可得綠礬;
Ⅱ. 由方程式可知,反應中銅元素化合價升高,失電子被氧化,氧元素化合價降低,得電子被還原,O2是氧化劑,Cu是還原劑。
(1)反應①為鐵與銅離子發(fā)生置換反應生成銅和亞鐵離子,反應的離子方程式為Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故答案為:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
(2)操作①為固體和液體分離,該操作名稱為過濾,過濾用到的玻璃儀器有:a.燒杯、b.漏斗、c.玻璃棒,故答案為:abc;
(3)由分析可知固體成分為鐵和銅的混合物,故答案為:銅和鐵;
(4)操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應,所以所得固體的成分是鐵和銅,分離鐵和銅且回收銅,所以加入某物質與鐵反應,與銅不反應,且與鐵反應后的物質與操作①所得溶液中溶質的成分一樣,加入的物質為稀硫酸,故答案為:稀硫酸;
Ⅱ.(1)由方程式可知,反應中銅元素化合價升高,失電子被氧化,氧元素化合價降低,得電子被還原,O2是氧化劑,Cu是還原劑,硫酸銅是氧化產(chǎn)物,故答案為:O2;CuSO4;
(2)由方程式可知,反應消耗2mol銅和1mol氧氣轉移4mol電子,則用雙線橋表示反應的電子得失為,故答案為:;
(3)由方程式可知,反應消耗2mol硫酸轉移4mol電子,147g硫酸的物質的量為=1.5mol,則轉移的電子數(shù)目為1.5mol×4××NA mol—1=3 NA,故答案為:3 NA。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A.標準狀況下,3.36L氧氣與3.2g硫反應,生成SO2分子數(shù)為0.1NA
B.1L0.1mol·L-1氨水中NH3·H2O分子數(shù)為0.1NA
C.標準狀況下,1.12L氯氣發(fā)生反應轉移的電子數(shù)一定為0.1NA
D.46gNO2和N2O4混合氣體中氧原子總數(shù)為3NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鎳、鈷及其化合物在工業(yè)上應用廣泛。從某含鎳廢渣(含主要成分為Ni、CoO、Co2O3 及少量雜質Al2O3)提取碳酸鈷、硫酸鎳的工藝如下:
已知:25℃,Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15, lg2=0.3
(1)酸浸時需將含鎳廢渣粉碎,目的是_______,酸浸時通入SO2的作用是________。
(2)“除鋁”時發(fā)生反應的離子方程式是______________________,25℃,若“沉鈷”開始時c (Co2+) = 0.010 mo/L,則控制pH≤______時不會產(chǎn)生Co(OH)2沉淀。
(3)一定濃度的NiSO4溶液中加入適量的NaClO和NaOH混合液,可制得NiOOH沉淀,該反應的化學方程式為________。NiOOH可用于制備堿性鎳氫電池,該電池工作原理: NiOOH+ MHNi(OH)2+M(M為儲氫合金)電池充電時陽極的電極反應式是___________。
(4) NiSO4溶液可經(jīng)過操作A得到NiSO4·7H2O晶體,俗稱“翠礬”,操作A具體是指______________。煅燒該晶體時剩余固體質量與溫度變化曲線如圖,已知該曲線中D處所得產(chǎn)物均為氧化物,寫出C到D的化學方程式______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某研究小組同學為探究鋅與硫酸反應生成SO2、H2的臨界濃度(濃硫酸能與鋅反應生成SO2的最低濃度)設計了如下實驗。在大試管A中加入100mLl 8mol/L硫酸,向連接在塑料棒上的多孔塑料球內加入足量的鋅粒(塑料棒可以上下移動),在試劑瓶D中加入足量的濃NaOH溶液(加熱和夾持裝置已省略)。
已知:鋅與濃硫酸接觸,開始時反應緩慢,可以適當加熱以加速其反應,當有大量氣泡生成時,該反應速率會明顯加快并伴有大量的熱放出。
(1)請寫出鋅與硫酸反應產(chǎn)生SO2的化學方程式______________。
(2)在組裝儀器之后,加入試劑之前必須進行的操作是__________。
(3)長導管B的作用是______,如果沒有這個設計,最終測定的臨界濃度會_________。(填“偏高”、“偏低"或“無影響”)
(4)裝置中干燥管C的作用是_______,請簡述如何判斷硫酸已達臨界濃度________。
(5)反應結束后向D裝置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液,充分反應后將所得沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量得到固體質量為a克,則濃硫酸與鋅反應的臨界濃度為:_________mol/L。(用含a的計算式表示,忽略體積變化)
(6)某同學通過聯(lián)系氧化還原反應的相關知識,認為也可以利用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液對D中的SO32-進行滴定,通過滴定出的SO32-的物質的量計算臨界濃度,你認為他的這一想法是否可行?________(填“可行”或“不可行”),原因是__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定量的鐵、鎂和銅的混合物與一定量的濃HNO3恰好反應,得到硝酸鹽溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與2.24L O2(標準狀況)混合后通入水中,所有氣體恰好完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸鹽溶液中加入2mol/L的NaOH溶液至Fe3+、Mg2+、Cu2+恰好沉淀,則消耗NaOH 溶液的體積是( )
A.400 mL B.200 mL C.150 mL D.80 mL
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學源于生活,在生產(chǎn)生活中,我們會遇到各種各樣的化學反應。
(1)過氧化鈉用于潛水艇或呼吸面具做供氧劑,主要反應的化學方程式為:_____。
(2)工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法生產(chǎn)氯氣,即“氯堿工業(yè)”,寫出反應的化學方程式:_____。
(3)野外作業(yè)中用于焊接鐵軌,該反應的化學方程式為:_____。
(4)將一個鋁制易拉罐充滿CO2氣體,然后往罐內注入足量的NaOH溶液,立即密封罐口,過一段時間后,罐壁內凹而癟,再過一段時間后又重新鼓起。試用離子方程式解釋易拉罐又重新鼓起的原因______。
(5)用小蘇打治療胃酸過多,反應的離子方程式為:____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:
物質 | X | Y | Z |
初始濃度/mol·L-1 | 0.1 | 0.2 | 0 |
平衡濃度/mol·L-1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
下列說法錯誤的是:
A. 反應達到平衡時,X的轉化率為50% B. 反應可表示為X+3Y2Z,其平衡常數(shù)為1600 C. 增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大 D. 改變溫度可以改變此反應的平衡常數(shù)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】我國成功研發(fā)一種新型鋁-石墨雙離子電池,這種新型電池采用石墨、鋁鋰合金作為電極材料,以常規(guī)鋰鹽和碳酸酯溶劑為電解液。電池總反應為Cx(PF6) +LiAlxC + PF6-+Li+ +Al。該電池放電時的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.放電時,B極的電極反應為LiAl-e-=Li+ +Al
B.Li2SO4溶液可作該電池的電解質溶液
C.充電時A極的電極反應式為xC + PF6--e-=Cx(PF6)
D.該電池放電時,若電路中通過0.01 mol電子,B電極減重0.07 g
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室欲用NaOH固體配制1.0mol·L-1的NaOH溶液480mL。
(1)配制時,必須使用的玻璃儀器有___。
(2)要完成本實驗該同學應稱出NaOH__g。
(3)某同學欲稱量NaOH的質量,他先用托盤天平稱量燒杯的質量,天平平衡后的狀態(tài)如圖,燒杯的實際質量為__g。(砝碼一個20克、一個10克)
(4)使用容量瓶前必須進行的一步操作是__。
(5)在配制過程中,其他操作都是正確的,下列操作會引起誤差偏高的是__。
①沒有洗滌燒杯和玻璃棒
②定容時俯視刻度線
③未冷卻到室溫就將溶液轉移到容量瓶并定容
④定容后塞上瓶塞反復搖勻,靜置后,液面低于刻度線,再加水至刻度線
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