【題目】某實(shí)驗(yàn)小組擬用堿性爛版液(主要成分為[Cu(NH3)4]Cl2和Cu(OH)2)為原料制取摩爾鹽,并回收銅單質(zhì),設(shè)計(jì)流程如下:
已知溫度超過60℃時(shí),FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶體,且一旦產(chǎn)生則難以消失。摩爾鹽能溶于水,難溶于乙醇。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出[Cu(NH3)4]Cl2與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式________。
(2)實(shí)驗(yàn)中第一步所用硫酸濃度為4 mol/L,不能太小,原因是________。
(3)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)過程的下列說(shuō)法中正確的是________。
A.所加鐵粉應(yīng)該現(xiàn)用飽和碳酸鈉溶液浸泡除去表面的油污,然后用傾析法分離,傾析法操作如圖所示
B.溶液A與鐵粉反應(yīng)溫度若高于60℃,會(huì)導(dǎo)致回收的銅不純凈
C.硫酸銨的用量,可以由溶解的鐵粉的量決定,即溶解1 mol鐵粉,則所加硫酸銨也約為1 mol
D.溶液B的pH控制在5-6之間,若pH過高,可用硫酸調(diào)節(jié),以抑制Fe2+水解。
(4)為從溶液C得到較純的摩爾鹽,請(qǐng)選擇下列合適的操作并排序________。
①用少量冰水洗滌 ②蒸發(fā)至較多晶體出現(xiàn) ③溶液中加入無(wú)水乙醇 ④抽濾⑤冷卻結(jié)晶 ⑥干燥
(5)如何檢驗(yàn)?zāi)桘}已經(jīng)洗滌干凈________。
(6)為了測(cè)定產(chǎn)品中摩爾鹽(M = 392 g/mol)的含量,某同學(xué)用分析天平稱取5.220 g的產(chǎn)品置于錐形瓶中,加適量去氧水溶解后用0.085 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,滴定時(shí)讀數(shù)如圖,測(cè)得產(chǎn)品純度為________。
【答案】Cu(NH3)42+ + 4H+ = Cu2+ + 4NH4+ 若硫酸濃度太小,反應(yīng)速率太慢,產(chǎn)量不高,摩爾鹽析出困難; BD ③④①⑥ 取最后一次洗滌液,加入過量硝酸鋇溶液,靜置,在上層清液中滴加硝酸銀溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則已洗凈 83.3%
【解析】
(1)[Cu(NH3)4]Cl2為絡(luò)合物,在水溶液中可電離[Cu(NH3)4]2+與Cl-,據(jù)此分析與稀硫酸反應(yīng)方程式;
(2)反應(yīng)物的濃度太小,會(huì)影響反應(yīng)速率,據(jù)此分析作答;
(3)A. 傾入溶液時(shí),應(yīng)讓溶液沿著玻璃棒流入漏斗中;
B. 溫度超過60℃時(shí),FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶體;
C. 根據(jù)元素守恒與參與物質(zhì)之間的關(guān)系式進(jìn)行分析;
D. 溶液B中含有Fe2+,Fe2+在水溶液中可水解;
(4)根據(jù)題設(shè)信息,采用抽濾的方法分離摩爾鹽;
(5)通過檢驗(yàn)洗滌液是否含有硫酸根離子與氯離子來(lái)確定摩爾鹽已經(jīng)洗滌干凈;
(6)根據(jù)高錳酸根離子與亞鐵離子的反應(yīng)方程式及高錳酸鉀的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算出產(chǎn)品中摩爾鹽的純度。
(1)[Cu(NH3)4]Cl2與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為:Cu(NH3)42+ + 4H+ = Cu2+ + 4NH4+,
故答案為:Cu(NH3)42+ + 4H+ = Cu2+ + 4NH4+;
(2)若第一步硫酸的濃度太小,會(huì)是反應(yīng)速率降低,同時(shí)影響摩爾鹽的析出量,因此其原因?yàn)椋喝袅蛩釢舛忍,反?yīng)速率太慢,產(chǎn)量不高,摩爾鹽析出困難,
故答案為:若硫酸濃度太小,反應(yīng)速率太慢,產(chǎn)量不高,摩爾鹽析出困難;
(3)A.所加鐵粉應(yīng)該現(xiàn)用飽和碳酸鈉溶液浸泡除去表面的油污,然后用傾析法分離時(shí),騎操作過程需要用玻璃棒引流,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 溶液A與鐵粉反應(yīng)溫度若高于60℃,FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶體,且一旦產(chǎn)生則難以消失,最終固體乙中回收的銅不純凈,故B項(xiàng)正確;
C. 所得的溶液B中陰離子一部分是硫酸根離子,一部分是氯離子,則溶解的鐵粉是1 mol時(shí),加入的硫酸銨的物質(zhì)的量應(yīng)小于1 mol,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D. 溶液B的Fe2+易發(fā)生水解,硫酸調(diào)節(jié)pH在5-6之間,可抑制Fe2+水解,故D項(xiàng)正確;
答案選BD;
(4)根據(jù)題中已知信息可知,若想從溶液C得到較純的摩爾鹽,可將摩爾鹽與無(wú)水乙醇混合后抽濾,其操作步驟為:③④①⑥,
故答案為:③④①⑥;
(5)若最后一次洗滌液中無(wú)硫酸根離子、氯離子的存在,則證明已洗滌干凈,其操作方法如下:取最后一次洗滌液,加入過量硝酸鋇溶液,靜置,在上層清液中滴加硝酸銀溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則已洗凈,
故答案為:取最后一次洗滌液,加入過量硝酸鋇溶液,靜置,在上層清液中滴加硝酸銀溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則已洗凈;
(6)通過讀數(shù),可以看出待測(cè)液消耗的高錳酸鉀的體積為:26.10 mL-0.00 mL = 26.10 mL,
則消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.085 mol/L×26.10×10-3 L = 0.0022 mol,
根據(jù)反應(yīng):5Fe2++MnO4+8H+ ═ 5Fe3+ +Mn2+ +4H2O,硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為:0.0022 mol×5 = 0.011 mol,
所以樣品中含有的摩爾鹽的質(zhì)量為:392 g/mol×0.011 mol = 4.348 g,
FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100% = 83.3%,
故答案為:83.3%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】釩(23V)被稱為“現(xiàn)代工業(yè)味精”,可添加在鋼鐵中,并以鈦一鋁-釩合金的形式用于航天領(lǐng)域;釩的化合物被廣泛用作催化劑、燃料及電池等。我國(guó)釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量較大,是世界上產(chǎn)釩大國(guó)。請(qǐng)完成下列問題:
(1)釩的基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為___________。
(2)釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖1所示,則該氧化物的化學(xué)式為___________,其熔沸點(diǎn)比下圖3(為鄰苯二甲酸酐的結(jié)構(gòu))物質(zhì)的熔沸點(diǎn)要___________(填“高”“低”或“差不多”)。
(3)V2O5是一種常見的催化劑,在合成硫酸、硝酸、鄰苯三甲酸酐、乙烯、丙烯中,均使用五氧化二釩作催化劑。
①五氧化二釩的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如上圖2所示,則該結(jié)構(gòu)中含有___________個(gè)π鍵。
②在丙醛( CH3CH2CHO)分子中碳原子的雜化方式分別為___________。
③C、N、O、Ne四元素,其第一電離能從大到小的順序依次為______________________。
④V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到釩酸鈉(Na3VO4)。列舉與VO43-空間構(gòu)型相同的一種陰離子:___________(填離子符號(hào))。
(4)已知單質(zhì)釩的晶體采用體心立方堆積,晶胞如上圖4所示,假設(shè)釩原子直徑為d×10-7cm,釩的相對(duì)原子質(zhì)量為M,則晶體密度的表達(dá)式為___________g·cm-3。(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列化合物中陽(yáng)離子和陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同的是( )
A. NaClB. MgF2C. MgCl2D. K2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)經(jīng)10 min后達(dá)到平衡,測(cè)得此時(shí)A的濃度減少了nmol/L,C的濃度增加了2n/3mol/L,又知,平均反應(yīng)速率VC=2VB.達(dá)到平衡后,若保持溫度不變,縮小容器體積,A的轉(zhuǎn)化率不變,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為
A. 2A(g)+6B(g)3C(g)+5D(g)
B. 3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)
C. 3A(g)+B(g)2C(g)+D(g)
D. A(g)+3B(g)3C(g)+3D(g)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀,先將樣品溶于適量水中,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,再將濾液按如下圖所示步驟進(jìn)行操作(注意事項(xiàng):①所加試劑必須過量;②過量試劑必須除去;③不能引入新的雜質(zhì))。
回答下列問題:
(1)試劑Ⅰ的化學(xué)式為______,①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。
(2)試劑Ⅱ的化學(xué)式為_______,②中加入試劑Ⅱ的目的是____________。
(3)試劑Ⅲ的名稱是________,③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】物質(zhì)A可發(fā)生如圖所表示的反應(yīng):
寫出相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式和類別(填在表格內(nèi)),并依次寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。
A | B | C | D | E | |
化學(xué)式 | Cu | CuCl2 | ____ | ____ | ____ |
類 別 | _____ | _____ | 堿 | 氧化物 | 鹽 |
(1)______________________________。
(2)______________________________。
(3)______________________________。
(4)______________________________。
(5)______________________________。
(6)______________________________ 。
(7)______________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展,利用如圖裝置進(jìn)行脫硫,將硫化氫氣體轉(zhuǎn)化成硫沉淀。已知甲、乙池中發(fā)生的反應(yīng)為(右圖):下列說(shuō)法正確的是
A. 甲池中得到H2O2的反應(yīng),H2O2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物
B. 電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,甲池溶液質(zhì)量變化3.4g,乙池溶液質(zhì)量保持不變
C. 光照時(shí)乙池電極上發(fā)生的反應(yīng)為:H2S+I3-=3I-+S+2H+
D. 甲池中炭棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為:AQ+2H+-2e-=H2AQ
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】偏二甲肼(C2H8N2)是一種高能燃料,燃燒產(chǎn)生的巨大能量可作為航天運(yùn)載火箭的推動(dòng)力.下列敘述正確的是()
A. 偏二甲肼(C2H8N2)的摩爾質(zhì)量為60g
B. 6.02×1023個(gè)偏二甲肼(C2H8N2)分子的質(zhì)量為60g
C. 1mol偏二甲肼(C2H8N2)的質(zhì)量為60g/mol
D. 6g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA個(gè)偏二甲肼(C2H8N2)分子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一個(gè)容積固定的反應(yīng)器中,有一可左右滑動(dòng)的密封隔板,左、右兩側(cè)分別進(jìn)行如下可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)。左側(cè)中加入SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為xmol、3.25mol、1mol;右側(cè)中加入9mol的水蒸氣和適量的鐵粉(忽略鐵粉對(duì)容器體積的影響)當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器位置2處請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝?
(1)若x=1.5則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向 ______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行欲使反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍是 ______ 。
(2)若X=2,則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向 ______填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行,平衡時(shí)混合氣中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為 ______ 。
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