氯化亞銅(CuCl)是一種白色固體,微溶于水,不溶于酒精.研究該物質(zhì)的應(yīng)用新領(lǐng)域、生產(chǎn)新方法及生產(chǎn)過程中的環(huán)保新措施都具有重要意義.
(1)鎂-氯化亞銅海水電池,可用于魚雷上.該電池被海水激活時(shí),正極導(dǎo)電能力增強(qiáng),同時(shí)產(chǎn)生氣泡,則正極上被還原的物質(zhì)有
 
 
(填化學(xué)式).
(2)工業(yè)上以銅作催化劑,氯代甲烷和硅粉反應(yīng)合成甲基氯硅烷的過程中產(chǎn)生大量廢渣(主要成分為硅粉、銅、碳等).某課外小組以該廢渣為原料制CuCl,流程示意圖如下:

回答下列問題:
①氯代甲烷有4種,其中屬于重要工業(yè)溶劑的是
 
(寫出化學(xué)式).
②“還原”階段,SO32-將Cu2+還原得[CuCl2]-,完成下列離子方程式.
 
Cu2++
 
Cl-+
 
SO32-+
 
 
 
[CuCl2]-+
 
 
+
 
 

③在稀釋過程中存在下列兩個(gè)平衡:
。甗CuCl2]-?CuCl+Cl-   K=2.32
ⅱ.CuCl(s)?Cu+(aq)+Cl-   Ksp=1.2×10-6
當(dāng)[CuCl2]-完成轉(zhuǎn)化時(shí)(c([CuCl2]-)≤1.0×10-5mol?L-1),溶液中c(Cu+)≥
 

④獲得CuCl晶體需經(jīng)過濾、洗滌、干燥.洗滌時(shí),常用無水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑的優(yōu)點(diǎn)是
 
(寫一點(diǎn)).
(3)工業(yè)生產(chǎn)CuCl過程中產(chǎn)生濃度為2~3g?L-1的含銅廢水,對(duì)人及環(huán)境都有較大的危害,必須進(jìn)行回收利用.用萃取法富集廢水中的銅,過程如下:

①實(shí)驗(yàn)室完成步驟ⅰ時(shí),依次在分液漏斗中加入曝氣后的廢水和有機(jī)萃取劑,經(jīng)振蕩并
 
后,置于鐵架臺(tái)的鐵圈上靜置片刻,分層.分離上下層液體時(shí),應(yīng)先
 
,然后打開活塞放出下層液體,上層液體從上口倒出.
②寫出步驟ⅱ的離子方程式:
 
考點(diǎn):物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:(1)鎂-氯化亞銅海水電池,依據(jù)電極材料和現(xiàn)象判斷電極和電極放電物質(zhì);
(2)①工業(yè)上常用三氯甲烷和四氯化碳作為有機(jī)溶劑;
②分析反應(yīng)物中各元素化合價(jià)的變化,依據(jù)得失電子守恒、原子個(gè)數(shù)守恒配平方程式;
③依據(jù)。甗CuCl2]-?CuCl+Cl- K=2.32,計(jì)算當(dāng)[CuCl2]-完成轉(zhuǎn)化時(shí)C(Cl-),然后依據(jù)
ⅱ.CuCl(s)?Cu+(aq)+Cl- Ksp=1.2×10-6計(jì)算C(Cu+);
④依據(jù)CuCl(s)不溶于乙醇的性質(zhì),避免CuCl溶于水而損失;
(3)①依據(jù)分液漏斗的正確使用方法解答;
②依據(jù)流程中給出反應(yīng)物和生成物結(jié)合離子反應(yīng)發(fā)生的條件及原子個(gè)數(shù)守恒解答.
解答: 解:(1)鎂-氯化亞銅海水電池,鎂做負(fù)極、氯化亞銅做正極,正極氯化亞銅得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅,電極導(dǎo)電性增強(qiáng),同時(shí)氫離子得到電子生成氫氣;電極反應(yīng)式:
負(fù)極電極反應(yīng)式:Mg-2e-=Mg2+,
正極電極反應(yīng)式:CuCl+e-=Cu+Cl-,2H++2e-=H2↑;
所以被還原的物質(zhì)為:CuCl、H2O(或H+);
故答案為:CuCl、H2O(或H+);
(2)①三氯甲烷和四氯化碳是工業(yè)上常用的有機(jī)溶劑;
故答案為:CHCl3或CCl4
②“還原”階段,SO32-將Cu2+還原得[CuCl2]-,反應(yīng)中銅離子化合價(jià)由+2降為+1價(jià),化合價(jià)降低1,發(fā)生還原反應(yīng);亞硫酸根中硫元素化合價(jià)由+4價(jià)被氧化為硫酸根中的+6價(jià),化合價(jià)升高2,依據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑得到的電子數(shù)等于還原劑失去的電子數(shù),結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒,該反應(yīng)的方程式為:2Cu2++4Cl-+SO32-+H2O=2[CuCl2]-+SO42-+2H+,
故答案為:2 4 1  1 H2O  2  1 SO42-2  H+;
③當(dāng)[CuCl2]-完成轉(zhuǎn)化時(shí)C(Cl-),(c([CuCl2]-)≤1.0×10-5mol?L-1),則C(Cl-)=K×c([CuCl2]-
=2.32×10-5mol/L;
則c(Cu+)=Ksp÷C(Cl-
=
1.2×10-6
2.32×10-5mol/L

=5.17×10-2mol?L-1;
故答案為:5.17×10-2mol?L-1
④CuCl(s)不溶于乙醇的性質(zhì),使用無水乙醇代替水進(jìn)行洗滌,防止CuCl晶體溶解損失;
故答案為:避免CuCl溶于水而損失;
(3)①萃取分液后依次依次在分液漏斗中加入曝氣后的廢水和有機(jī)萃取劑,經(jīng)振蕩并放氣后,置于鐵架臺(tái)的鐵圈上靜置片刻,分層.分離上下層液體時(shí),應(yīng)先打開上口玻璃塞,(或使塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗口上的小孔),然后打開活塞放出下層液體,上層液體從上口倒出;
故答案為:放氣  打開上口玻璃塞(或使塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗口上的小孔);
②步驟ⅱ的離子方程式:R2Cu+2H+=Cu2++2RH;
故答案為:R2Cu+2H+=Cu2++2RH.
點(diǎn)評(píng):本題為工藝流程題,是高考的熱點(diǎn),題目難度較大,涉及電化學(xué)、沉淀溶解平衡、氧化還原方程式的書寫等,側(cè)重考查學(xué)生綜合能力,熟悉相關(guān)知識(shí)是解題關(guān)鍵,注意對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

既可通過單質(zhì)間化合反應(yīng)制得,又可用金屬與鹽酸直接反應(yīng)制得的氯化物是( 。
A、FeCl2
B、CuCl2
C、FeCl3
D、AlCl3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

欲用98%的濃硫酸(ρ=1.84g?mL-1)配制成濃度為0.5mol?L-1 的稀硫酸500mL.請(qǐng)按要求填空:
(1)所需濃硫酸的體積為
 
mL
(2)如果實(shí)驗(yàn)室有10mL、20mL、50mL量筒,應(yīng)選用
 
 mL量筒,實(shí)驗(yàn)中還需要用到的玻璃儀器有
 

(3)請(qǐng)將下列操作按正確的序號(hào)填在橫線上:
A用量筒量取濃硫酸
B反復(fù)顛倒搖勻
C用膠頭滴管加水至刻度線
D洗凈燒杯內(nèi)壁和玻璃棒,并將洗液轉(zhuǎn)至容量瓶
E稀釋濃硫酸
F將溶液轉(zhuǎn)入容量瓶
G向容量瓶中加入適量蒸餾水定容
其操作正確順序?yàn)?div id="on5abs5" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(4)若實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)下列現(xiàn)象對(duì)所配溶液濃度有什么影響?(填偏高、偏低、無影響)
①濃硫酸溶解后未冷卻至室溫即進(jìn)行定容
 

②定容時(shí)俯視刻度線
 

③配制前容量瓶?jī)?nèi)有水
 

(5)若定容時(shí)液面高于刻度線應(yīng)采取的措施是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

以焦炭為原料的制氨流程示意如下:

I.“精制”過程是將含有少量CO、CO2、O2和H2S等雜質(zhì)的原料氣體通入含有氨水的醋酸亞銅二氨(化學(xué)式為[Cu (NH32]Ac)溶液,以獲得純凈原料氣.其中,吸收CO的反應(yīng)為:
CO+[Cu (NH32]Ac+NH3?H2O?[Cu (NH33CO]Ac+H2O△H<0.
(1)為提高CO吸收率,可采取的一項(xiàng)措施是
 

(2)除去氧氣時(shí),氧氣將[Cu(NH32]Ac氧化為[Cu(NH34]Ac2,則反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比是
 

II.“造氣”過程中.其中,焦炭與水蒸氣在反應(yīng)體系中將發(fā)生如下四個(gè)反應(yīng):
C(s)+2H2O(g)?CO2(g)+2H2(g)△H1=+90.2kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H2=+131.4kJ?mol-1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3
C(s)+2H2(g)?CH4(g)△H4
該體系中,一些物質(zhì)的平衡組成與溫度的關(guān)系圖如圖所示.
(3)由圖可知,若采用焦炭與水蒸氣反應(yīng)來獲得優(yōu)質(zhì)的水煤氣,工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)盡量使焦炭和水蒸氣在
 
(填“高溫”、“低溫”或“常溫”)條件下進(jìn)行.
(4)△H3=
 

(5)下表為碳與氫氣合成甲烷的相關(guān)數(shù)據(jù):
溫度(℃)6008001000
平衡常數(shù)3.2×100-1461.0×10-20701.0×10-20000
①△H4
 
0(填“>”、“<”或“=”).
②預(yù)測(cè)1000℃,焦炭與水蒸氣反應(yīng)體系中甲烷的含量
 

A.幾乎為0   B.與CO濃度相當(dāng)   C.無法確定.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

試談?wù)勶嬎c健康?(提示:日常生活飲用的水有哪些?你認(rèn)為飲用什么有益健康,為什么?)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

現(xiàn)用18.4mol?L-1的濃H2SO4來配制250mL、0.300mol?L-1的稀H2SO4.可供選擇的儀器有:①藥匙   ②量筒   ③托盤天平  ④玻璃棒   ⑤燒瓶?⑥膠頭滴管    ⑦容量瓶    ⑧燒杯. 
請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述儀器中,在配制稀H2SO4時(shí)用不到的有
 
(填代號(hào)).
(2)經(jīng)計(jì)算,需濃H2SO4的體積為
 

(3)人們常將配制過程簡(jiǎn)述為以下各步驟:
A.冷卻    B.稱量    C.洗滌    D.定容      E.溶解    F.搖勻    G.移液
其正確的操作順序應(yīng)是
 
(填各步驟序號(hào)).
(4)配制完畢后,教師指出有四位同學(xué)各進(jìn)行了下列某一項(xiàng)錯(cuò)誤操作,你認(rèn)為這四項(xiàng)錯(cuò)誤操作會(huì)導(dǎo)致所得溶液濃度偏高的是
 

A.定容時(shí)仰視容量瓶刻度線
B.定容時(shí)俯視容量瓶刻度線
C.將溶解冷卻的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶后就直接轉(zhuǎn)入定容操作
D.定容后,把容量瓶倒置搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,便補(bǔ)充幾滴水至刻度處.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

世界上每年銅的產(chǎn)量是八百萬噸(8×106t),銅的主要來源之一是由輝銅礦(主要成分是Cu2S),工業(yè)上由輝銅礦生產(chǎn)銅的反應(yīng)是:Cu2S+O2 
 高溫 
.
 
2Cu+SO2,如果完全采用這種方法生產(chǎn)這八百萬噸銅,則每年需要消耗的Cu2S為多少噸?由此得到的二氧化硫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是多少升?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

把13g含有SiO2的CaCO3固體在高溫下加熱到質(zhì)量不再減少為止,冷卻后剩余固體稱重為8.6g.回答下列問題:
(1)生成的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
 
L.
(2)求原物質(zhì)中含SiO2的質(zhì)量.
(3)計(jì)算剩余固體中各成分的質(zhì)量.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

非金屬元素的原子容易得電子,當(dāng)非金屬元素的原子間形成化學(xué)鍵時(shí)一般不發(fā)生電子的
 
,通常通過
 
形成化學(xué)鍵.

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