27.硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料.以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產膽礬(CuSO4?5H2O)的生產流程示意圖: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料;以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產膽礬(CuSO4?5H2 O)和副產物石膏(CaSO4?2H2O)的生產流程示意圖:

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度(g/100g水)見下表.
溫度(℃) 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
膽礬 32 44.6 61.8 83.8 114
請回答下列問題:
(1)紅棕色濾渣的主要成分是
Fe(OH)3
Fe(OH)3
;
(2)寫出浸出過程中生成硫酸銅的離子方程式
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
;
(3)操作I包括蒸發(fā)濃縮、
趁熱過濾
趁熱過濾
等操作,溫度應該控制在
100
100
℃左右;
(4)從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應為
冷卻結晶
冷卻結晶
、
過濾
過濾
、洗滌、干燥;晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是
減少因晶體溶解而造成的損失
減少因晶體溶解而造成的損失
;干燥時采用晾干,不用加熱烘干的原因是
避免加熱過程中晶體受熱分解
避免加熱過程中晶體受熱分解

(5)取樣檢驗是為了確認Fe3+是否除凈.有同學設計了以下兩種方案,在實驗室分別對所取樣品按下列方案進行操作:
方案一:取樣于試管→滴加KSCN溶液;   方案二:紙層析→噴KSCN溶液;
①你認為上述兩種方案設計更合理的是
方案二
方案二
;
②指出你認為不合理方案存在的問題是
Cu2+的藍色對檢驗有干擾
Cu2+的藍色對檢驗有干擾

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硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料.銅不能與稀硫酸直接反應,本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖所示).
(1)寫出燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為:
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O

(2)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
第一組:以空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑.將銅粉在儀器B中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應.
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現在常溫下幾乎不反應.向反應液中加FeSO4或Fe2(SO43,即發(fā)生反應.反應完全后向其中加物質甲調節(jié)pH 3~4,產生Fe(OH)3沉淀,過濾、濃縮、結晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用.已知:
沉淀物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2 開始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
請回答下列問題:
①方案1中的B儀器名稱是
坩堝
坩堝

②方案2中甲物質是
C
C
,最后所得晶體中可能含有
F
F
 (填字母序號)
A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2(SO43  F、FeSO4?7H2O
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控溫在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應1h后,過濾、蒸發(fā)濃縮、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.5g.
請回答下列問題:
③加熱時溫度不宜過高的原因是
防止雙氧水分解
防止雙氧水分解
,寫出組裝減壓抽濾裝置的注意點
濾紙不得大于布氏漏斗底且覆蓋所有小孔;橡皮塞插入部分不超過三分之二;布氏漏斗頸口斜面與吸濾瓶支管口相對;安全瓶中導管與吸濾瓶相連短與抽濾泵相連長
濾紙不得大于布氏漏斗底且覆蓋所有小孔;橡皮塞插入部分不超過三分之二;布氏漏斗頸口斜面與吸濾瓶支管口相對;安全瓶中導管與吸濾瓶相連短與抽濾泵相連長
.(至少二點)
④本實驗CuSO4?5H2O的產率為
84%
84%

上述兩種氧化法中,更符合綠色化學理念的
第二組
第二組
(填“第一組”或“第二組”),理由是
第一組方案1需要灼燒,多消耗能源
第一組方案1需要灼燒,多消耗能源

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(18分)

硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料.某課外興趣小組將適量濃硝酸分多次加到銅粉與稀   硫酸的混合物中,加熱使之反應完全(裝置如題29圖I、圖Ⅱ所示),通過蒸發(fā)、結晶得到硫酸銅晶體,并同時測定硫酸銅晶體中結晶水的含量.

(1)怎樣檢查圖I裝置的氣密性                                                 。

(2)圖I中分液漏斗內裝的液體是                               。

(3)圖Ⅱ是圖Ⅰ的改進裝置,與圖I相比,圖Ⅱ裝置的明顯優(yōu)點是                     ,

                       ,                                ,(可不答滿).

(4)課外興趣小組同學在測定膽礬晶體中結晶水的含量時.測得有關數據如下表:

加熱前質量

加熱后質量

m1(容器)

m2(容器+晶體)

m3(容器+無水CuSO4

5.4g

7.9g

6.8g

 

①為完成測定,題29圖Ⅲ中還缺少的儀器名稱是                            。

②判斷樣品已恒重的方法是                                             。

③測定所得膽礬中結晶水含量的實驗中,稱量操作至少進行      次。

④課外興趣小組的測定結果x值(與相比)        (填“偏高”、“偏低”、“不變”),可能的原因是                。(填字母序號)

a.加熱溫度過高                 b.膽礬晶體的顆粒較大

c.加熱后放在空氣中冷卻          d.膽礬晶體部分風化

 

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(12分)硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料.某課外興趣小組將適量濃硝酸分多次加到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全(裝置如圖I、圖Ⅱ所示),通過蒸發(fā)、結晶得到硫酸銅晶體,并同時測定硫酸銅晶體中結晶水的含量.

(1)怎樣檢查圖I裝置的氣密性                      。

(2)圖I中分液漏斗內裝的液體是                              

(3)圖Ⅱ是圖Ⅰ的改進裝置,與圖I相比,圖Ⅱ裝置的明顯優(yōu)點是                 ,

                                                       ,(可不答滿).

(4)課外興趣小組同學在測定膽礬(CuSO4·χH2O)晶體中結晶水的含量時.測得有關數據如下表:

加熱前質量

加熱后質量

m1(容器)

m2(容器+晶體)

m3(容器+無水CuSO4

5.4g

7.9g

6.8g

①為完成測定,圖Ⅲ中還缺少的儀器名稱是                          。

②判斷樣品已恒重的方法是                                             。

③測定所得膽礬(CuSO4·χH2O)中結晶水含量的實驗中,稱量操作至少進行     次。

④課外興趣小組的測定結果x值(與CuSO4·5H2O相比)        (填“偏高”、“偏低”、“不變”),可能的原因是                。(填字母序號)

a.加熱溫度過高

b.膽礬晶體的顆粒較大

c.加熱后放在空氣中冷卻

d.膽礬晶體部分風化

 

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(11分)硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料;以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產膽礬(CuSO4·5H2 O)和副產物石膏(CaSO4·2H2O)的生產流程示意圖:

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度(g/100g水)見下表。

溫度(C)

20

40

60

80

100

石膏

0.32

0.26

0.15

0.11

0.07

膽礬

32

44.6

61.8

83.8

114

請回答下列問題:

(1)紅棕色濾渣的主要成分是           ;

(2)寫出浸出過程中生成硫酸銅的離子方程式                          ;

(3)操作I包括蒸發(fā)濃縮、    等操作,溫度應該控制在     C左右;

(4)從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應為      、     、洗滌、干燥;晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是     ;干燥時采用晾干,不用加熱烘干的原因是                           。

(5)取樣檢驗是為了確認Fe3+是否除凈。有同學設計了以下兩種方案,在實驗室分別對所取樣品按下列方案進行操作:

方案一:取樣于試管→滴加KSCN溶液;   方案二:紙層析→噴KSCN溶液;

①你認為上述兩種方案設計更合理的是         

②指出你認為不合理方案存在的問題是          。

 

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第Ⅰ卷(66分)

一、選擇題(本題共10分),每小題2分,只有一個正確選項

題   號

1

2

3

4

5

答   案

A

C

D

A

B

二、選擇題(本題共36分),每小題3分,只有一個正確選項。

題號

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

答案

C

A

C

A

B

B

D

D

B

D

C

D

三、選擇題(本題共20分),每小題4分,每小題有一個或兩個正確選項。只有一個正確選項的,多選不給分;有兩個正確選項的,選對一個給2分,選錯一個該小題不給分。

題   號

18

19

20

21

22

答   案

BD

AD

BC

AC

CD

第二卷(共84分)

四、(本題共24分)

23.(共8分)

(1)三角錐形,6ec8aac122bd4f6e(各1分,共2分)

(2)第三周期IIIA族,2Al + 2OH- + 2H2O → 2AlO2- + 3H2↑(各1分,共2分)

(3)N,HNO3 + NaHCO3 → NaNO3 + H2O +CO2↑(各1分,共2分)

(4)強(或弱),M是氟元素,非金屬性比氯強(或M是硫元素,非金屬性比氯弱)(各1分,共2分)

24.(共8分)

(1)CuI、I2(2分)     (2)2Cu+I2 →2CuI↓(2分)

(3)>,高(2分)               (4)a c(2分)(各1分,錯選、多選不得分)

25.(共8分)

(1)0.075mol/L?min(1分)  

(2)放熱, CO(g)+2H2(g) → CH3OH(g) +91KJ, 不能(各1分,共3分)

(3)K = ,減;(各1分,共2分)            (4)c(2分)

26.(共12分)

(1)bc(2分)     (2) 吸收多余的SO2,防止污染環(huán)境(1分)

(3)②(1分),將②加在A和B之間(1分)        

(4)SO2+  Na2O2→ Na2SO4(2分)

(5)不合理(1分),如果固體中還有未反應的Na2O2,也能氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉。(2分)

(6)acd(2分)   

27.(共12分)

(1)Fe(OH)3  (1分)     (2)3Cu + 2HNO3 + 3H2SO4 →3CuSO4 + 2NO↑+ 4H2O(2分)

(3)100℃ (2分)        (4)冷卻結晶、過濾(2分)

(5)①方案二(1分)               ②Cu2+的藍色對檢驗有干擾(2分)

(6)4NO + 3O2 +H2O → 4HNO3(2分)。

28.(共8分)

(1)6ec8aac122bd4f6e      (2分) 

(2)6ec8aac122bd4f6e(各1分,共3分)

(3)6ec8aac122bd4f6e(各1分,共2分)

(4)6ec8aac122bd4f6e(1分)

29.(共12分)

(1)6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e(各1分,共2分)

(2)取代,氧化,消除(或消去)(各1分,共3分)

(3)6ec8aac122bd4f6e,(2分)

     6ec8aac122bd4f6e(2分)

(4)C與G(1分)

(5)6ec8aac122bd4f6e(2分)

30.(共6分)

(1)0.01 mol(2分)          (2)20%(2分)      (3)0.1mol/L(2分)

31.(共10分)

(1)49.4L (2分)     (2)575.4L   (3分)

(3)①3:10 (2分)   ②  y = (3分)

 

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