【題目】堿式氯化銅[Cux(OH)yClz.mH2O]是重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體,還可用作木材防腐劑、飼料添加劑等。研究小組在實驗室用某廠廢銅渣(主要成分Cu、CuO,含少量Fe3O4、Ni、A12O3)制備堿式氯化銅的流程如下:
回答下列問題:
(l)“研磨”的目的為___ 。
(2)“堿溶”的目的為 __ 。
(3)“酸溶”時生成Fe3+反應(yīng)的離子方程式為 ___;生成的Fe3+對Cu發(fā)生的氧化反應(yīng)的催化原理如圖所示。N的化學(xué)式為____。
(4)“酸溶”時溫度不能過高的理由為____。
(5)若濾液2中c(Fe3+)=4×10-8 mol/L,pH=4,則Ksp[Fe(OH)3]=____。
(6)為測定Cux (OH)yClz.mH2O的組成,進行如下操作:取樣品2.232 g,用適量酸溶解后配成100 mL溶液;取25. 00 mL溶液加入足量AgNO3溶液,生成0.3444 g沉淀;另取25. 00 mL溶液,用0.1600 mol.L-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定Cu2+(Cu2+與EDTA以物質(zhì)的量之比1:1反應(yīng)),滴定至終點時消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為30. 00 mL。
①溶解樣品所用酸的化學(xué)式為 ___。
②該樣品的化學(xué)式為____。
【答案】加快化學(xué)反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分 將Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2而分離除去 4Fe3O4 + O2 + 36H+ = 12Fe3+ + 18H2O Fe2+(或FeCl2) 溫度升高,鹽酸揮發(fā),空氣溶解度減小,會導(dǎo)致反應(yīng)速率降低,“酸溶”不充分 4×10-38 HNO3 Cu2(OH)3Cl·H2O
【解析】
(1)增大反應(yīng)固體的接觸面積可加快化學(xué)反應(yīng)速率;
(2)Al2O3易溶于氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉;
(3)加入鹽酸與空氣后,雜質(zhì)Fe3O4以Fe3+形式存在,依據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律配平該離子方程式,可依據(jù)反應(yīng)原理作答;Fe3+對該反應(yīng)有催化作用,結(jié)合圖可知,Cu元素的化合價升高,則M中Fe元素的化合價降低;
(4)依據(jù)鹽酸易揮發(fā)的特性回答;
(5)溶度積的計算公式Ksp[Fe(OH)3] = c(Fe3+)×c3(OH-)作答;
(6)稀硝酸酸化的硝酸銀可與溶液中的氯離子反應(yīng)生成白色沉淀;依據(jù)AgCl沉淀的物質(zhì)的量計算出氯離子的物質(zhì)的量,再根據(jù)EDTA的物質(zhì)的量計算得出銅離子的物質(zhì)的量,氫氧根離子與銅離子之間按物質(zhì)的量為1:2反應(yīng),最后間接計算水的物質(zhì)的量,根據(jù)物質(zhì)的量之比等于原子個數(shù)比計算求得化學(xué)式組成。
(1)“研磨”固體,可增大反應(yīng)物的接觸面積,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分,
故答案為:加快化學(xué)反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分;
(2)雜質(zhì)中只有Al2O3為兩性氧化物,可被“堿溶”,轉(zhuǎn)化為NaAlO2后便于分離除去,則“堿溶”的目的為:將Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2而分離除去,
將Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2而分離除去;
(3)“酸溶”時,雜質(zhì)Fe3O4被氧氣氧化,最終在酸性溶液中以Fe3+形式存在,其總的離子方程式為:4Fe3O4 + O2 + 36H+ = 12Fe3+ + 18H2O,可看成Fe3O4溶解在鹽酸中,生成FeCl2與FeCl3,生成的FeCl2再被空氣中的氧氣氧化,最終鐵元素以Fe3+形式存在,結(jié)合圖示信息,Fe3+對該反應(yīng)有催化作用,結(jié)合圖可知,Cu元素的化合價升高,則M中Fe元素的化合價降低,則可知M為Fe3+(或FeCl3),N為Fe2+(或FeCl2),
故答案為:4Fe3O4 + O2 + 36H+ = 12Fe3+ + 18H2O ;Fe2+(或FeCl2)
(4)因“酸溶”過程中鹽酸易揮發(fā),則溫度過高,鹽酸揮發(fā),空氣中氧氣的溶解度減小,會直接導(dǎo)致反應(yīng)速率降低,“酸溶”不充分,
故答案為:溫度過高,鹽酸揮發(fā),空氣溶解度減小,會導(dǎo)致反應(yīng)速率降低,“酸溶”不充分
(5)常溫下,溶液的pH = 4,則溶液中的c(OH-) = = 10-10 mol/L,沉淀Fe3+時,其溶度積Ksp[Fe(OH)3] = c(Fe3+)×c3(OH-) = 4×10-8 mol/L×(10-10 mol/L)3 = 4×10-38,
故答案為:4×10-38;
(6)由題意可知,起初加入硝酸銀得到的沉淀為AgCl,為不影響沉淀的生成,且不引入雜質(zhì),則加入的適量酸應(yīng)為HNO3,所以AgCl
故答案為:HNO3;
n(Cl) = n(AgCl) × = × = 9.6000×103 mol,
n(Cu2+) = n(EDTA)× = 0.1600 molL1×30.00 ×103 L× = 1.9200×102 mol,
n(OH)=2n(Cu2+)n(Cl) = 2×1.9200×102 mol 9.6000×103 mol = 2.8800×102 mol,
m(Cl) = 9.600×10
m(Cu2+) = 1.9200×102 mol×64 gmol1 = 1.2288 g,
m(OH) =2.8800×102 mol×17 gmol1 = 0.4896 g,
n(H2O) = = 9.600×103 mol,
則a:b:c:x = n(Cu2+):n(OH):n(Cl):n(H2O) = 2:3:1:1,
即化學(xué)式為Cu2(OH)3ClH2O,
故答案為:Cu2(OH)3Cl·H2O。
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【題目】下列操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是
選項 | 操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 將等體積等濃度的HX和HY與足量的鋅反應(yīng),收集產(chǎn)生的氫氣并記錄其體積 | HX收集到的氫氣多 | HX是強酸 |
B | 向滴有酚酞的碳酸鈉溶液中加入少量的氯化鋇固體 | 紅色變淺 | 碳酸鈉溶液中存在水解平衡 |
C | 向反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入KCl溶液 | 紅色變淺 | 增大KCl的濃度,平衡逆向移動 |
D | 常溫下分別測量等濃度的K2SO3和KCl溶液的pH | pH:K2SO3>KCl | 非金屬性:Cl>S |
A. AB. BC. CD. D
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【題目】1,1-二環(huán)丙基乙烯()是重要醫(yī)藥中間體,下列關(guān)于該化合物的說法錯誤的是
A. 所有碳原子不能在同一平面 B. 能被酸性髙錳酸鉀溶液氧化
C. 二氯代物只有3種 D. 生成1 molC8H18至少需要3molH2
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【題目】高鐵酸鈉(Na2FeO4)具有很強的氧化性,是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上以菱鐵礦(主要成分是FeCO3及少量SiO2)為原料制備高鐵酸鈉生產(chǎn)過程如下:
(1)Na2FeO4中鐵元素的化合價為___,高鐵酸鈉用于殺菌消毒時的化學(xué)反應(yīng)類型為____(填“氧化還原反應(yīng)”、“復(fù)分解反應(yīng)”或“化合反應(yīng)”)。
(2)按照上述流程,步驟①中堿浸時能否用較便宜的Ca(OH)2替代NaOH_____(填“能”或“不能”),理由是___________。
(3)步驟②中28%的稀硫酸需要用98%的濃硫酸配制,配制時所需玻璃儀器除量筒外,還____(填字母序號)。步驟③中檢驗Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+的方法是:__________。
A.容量瓶 B.燒杯 C.燒瓶 D.玻璃棒 E.酸式滴定管;
(4)步驟④中除生成Na2FeO4外,還有NaCl生成,其離子方程式為_________;己知步驟⑤是向Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液,則操作a的名稱為_____。
(5)理論上,每獲得0.5mol的FeO42-消耗 NaClO的總質(zhì)量為_____。
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【題目】下列說法不正確的是
A. 16O2和18O2互為同位素B. 紅磷和白磷互為同素異形體
C. C3H8和C4H10互為同系物D. C2H5OH和CH3OCH3互為同分異構(gòu)體
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【題目】從2011年3月1日起,歐盟禁止生產(chǎn)含雙酚A的塑料奶瓶。工業(yè)上雙酚A系由苯酚和丙酮在酸性介質(zhì)中制得:。下列說法中正確的是
A. 該反應(yīng)屬于加成反應(yīng)
B. 苯酚和雙酚A都可以與NaHCO3反應(yīng)
C. 苯酚有毒,但稀的苯酚溶液可用于殺菌消毒
D. 1mol苯酚和1mol雙酚A最多都可以與3mol溴發(fā)生反應(yīng)
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【題目】20℃時,用NaOH調(diào)節(jié)0.10mol/LH2C2O4溶液的pH,假設(shè)不同pH下均有c(H2C2O4)+c(HC2O4—)+c(C2O42-)=0.10mol/L。使用數(shù)字傳感器測得溶液中各含碳微粒的物質(zhì)的量濃度隨pH的變化曲線如下圖。下列有關(guān)分析正確的是
A. 曲線a代表H2C2O4濃度隨pH的變化
B. pH從4到6時主要發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為2OH-+H2C2O4====2H2O+C2O42-
C. 在曲線a、c交界點有:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)
D. 當(dāng)溶液pH=7時:c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)
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【題目】雙極膜電滲析一步法鹽制酸堿的技術(shù)進入到了工業(yè)化階段,某科研小組研究采用BMED膜堆(如圖所示),模擬以精制濃海水為原料直接制備酸和堿。BMED膜堆包括陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(a、d)已知:在直流電源的作用下,雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離,生成H+和OH-。下列說法正確的是
A. 電極Y連接電源的正極,發(fā)生還原反應(yīng)
B. I口排出的是混合堿,Ⅱ口排出的是淡水
C. 電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生
D. a左側(cè)膜為陽離子交換膜,c為陰離子交換膜
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