【題目】下圖是某化學(xué)興趣小組設(shè)計的利用電子垃圾(含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt)制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線:

已知下列信息:Cu可與稀硫酸和H2O2的混合液反應(yīng)生成硫酸銅;鐵、鋁、銅等離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Cu(OH)2

開始沉淀

1.1

4.0

5.4

完全沉淀

3.2

5.2

6.7

(1)寫出Cu與稀硫酸和H2O2的混合液反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________。

(2)在操作Ⅱ中,x的取值范圍是____________

(3)在操作Ⅲ中,蒸發(fā)濃縮需要的玻璃儀器有________________。

(4)由濾渣a制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小組設(shè)計了三種方案:

甲:濾渣a―→H2SO4―→操作Ⅲ―→Al2(SO4)3·18H2O

乙:濾渣a―→H2SO4―→適量Al粉,過濾―→操作Ⅲ―→Al2(SO4)3·18H2O

丙:濾渣a―→NaOH溶液,過濾―→H2SO4―→操作Ⅲ―→Al2(SO4)3·18H2O

綜合考慮上述三種方案,最具可行性的是______(填序號)。

(5)為測定CuSO4·5H2O晶體的純度,進行下列實驗:取a g 試樣配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干擾離子后,用b mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Cu2+(離子方程式為Cu2++H2Y2-===CuY2-+2H),滴定至終點,平均消耗EDTA溶液12.00 mL(常溫時,5%的Na2H2Y水溶液,其pH為4~6),則CuSO4·5H2O晶體的純度是________________。

【答案】Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O5.2≤x<5.4酒精燈、玻璃棒乙15b/a×100%

【解析】

根據(jù)題給信息知該流程是利用電子垃圾制備硫酸銅和硫酸鋁晶體;分析題給流程圖知,Cu、Al、Fe、Au、Pt與稀硫酸和H2O2的混合液反應(yīng)生成硫酸銅、硫酸鋁和硫酸鐵的混合液,過濾后所得濾渣為Au、Pt;濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH的目的是將鋁離子和鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀而除去過濾得硫酸銅溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得硫酸銅晶體。

(1)Cu與稀硫酸和H2O2的混合液反應(yīng)生成硫酸銅和水,化學(xué)方程式為Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O。

(2)在操作,要使鋁離子和鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀,根據(jù)題給數(shù)據(jù)知x的取值范圍是5.2≤x<5.4。

(3)在操作Ⅲ中,蒸發(fā)濃縮需要的玻璃儀器有酒精燈、玻璃棒。

(4)濾渣a為氫氧化鐵和氫氧化鋁的混合物,利用其制取Al2(SO4)3·18H2O,甲方案制得的產(chǎn)品中含有雜質(zhì)硫酸鐵,丙方案制得的產(chǎn)品中含有雜質(zhì)硫酸鈉最具可行性的是乙方案。

(5)①根據(jù)方程式可知20.00 mL溶液中n(CuSO45H2O)=n(EDTA)=b×12×10-3 mol;所以m(CuSO45H2O)=b×12×10-3 mol×250 g/mol=3b g,因此100 mL溶液中CuSO45H2O的質(zhì)量為:3b×5=15b g,所以CuSO4·5H2O晶體的純度為15b/a×100%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g) B(g)+C(g)(反應(yīng)熱量因素忽略)。若反應(yīng)物的濃度由1.8mol/L降到1mol/L需30s,那么反應(yīng)物濃度由1mol/L降到0.6mol/L所需的時間為

A. 15s B. 大于15s C. 小于15s D. 無法判斷

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【題目】鐵和氧化鐵的混合物共a mol,加鹽酸后固體全部溶解,共收集到b mol氫氣,且向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色,則原混合物中單質(zhì)鐵的物質(zhì)的量為 ( )

A.(a+b) mol B.(a-b) mol C.(a-b)mol D.(a+b) mol

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【題目】工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NO、(NO和NO2的混合物,假設(shè)不含N2O4),對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅。工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx

已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)

NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 (I)2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 (II)

將lmolNOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收時,溶液中生成的NO3-、NO2-兩種離子的物質(zhì)的量隨x變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A. 當(dāng)NOx被Na2CO3溶液完全吸收時,x的值可能是1.3

B. 用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出) 時,吸收液質(zhì)量就增加44g,則NOx中的x值為1.875

C. 圖中線段a表示NO3-離子的物質(zhì)的量隨x值變化的關(guān)系

D. 若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na2CO3溶液吸收,則需要Na2CO3溶液至少150g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示為“鐵鏈環(huán)”結(jié)構(gòu),圖中兩環(huán)相交部分A、B、C、D表示物質(zhì)間的反應(yīng)。下列對應(yīng)部分反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是

A. C12+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O

B. Cu2++2OH-=Cu(OH)2

C. SO42-+Ba2+=BaSO4

D. OH-+HCO3-=H2O+CO32-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進行了以下化學(xué)實驗:將金屬鈣置于空氣中燃燒,然后向所得固體產(chǎn)物中加入一定量蒸餾水,此過程中反應(yīng)放出大量的熱,并且放出有臭味的氣體。

(1)甲同學(xué)提出:運用類比學(xué)習(xí)的思想,Ca與Mg位于同一主族,化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性。請寫出Ca在空氣中燃燒發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________

(2)乙同學(xué)提出:Ca的性質(zhì)比Na活潑,在空氣中燃燒還應(yīng)有CaO2生成,請寫出燃燒后固體產(chǎn)物與水反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式______________________________。丙同學(xué)提出用實驗的方法探究放出臭味氣體的成分:

(查閱資料)

1.CaO2遇水反應(yīng)生成H2O2,H2O2可能會分解產(chǎn)生一定量的O3。

2.碘量法是最常用的臭氧測定方法,其原理為強氧化劑臭氧(O3)與碘化鉀(KI)水溶液反應(yīng)生成游離碘(I2),臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣。反應(yīng)式為O3+2KI+H2O===O2+I2+2KOH。

(提出假設(shè))

假設(shè)1:該臭味氣體只有NH3;

假設(shè)2:該臭味氣體只有________;

假設(shè)3:該臭味氣體含有________。

(設(shè)計方案 進行實驗探究)

(3)該小組同學(xué)設(shè)計如下實驗方案,并進行實驗,驗證上述假設(shè)。請完成相關(guān)的實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論(儀器自選)。

限選實驗試劑:紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、pH試紙、淀粉-KI溶液、蒸餾水。

實驗操作

預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論

取少量反應(yīng)后固體于試管中,_____________

______________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計如下實驗方案,以分離KNO3Ba(NO32兩種固體混合物,試回答下列問題:

供選試劑:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、鹽酸、硫酸、硝酸。

(1)試劑a____________,加入試劑 b所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

(2)該方案能否達到實驗?zāi)康模?/span>______________________。(填“能”或“不能”)。若不能, 應(yīng)如何改進?______________________________________________(若能,此問不用回答)。

(3)若要測定原混合物中 Ba(NO32的質(zhì)量分?jǐn)?shù),除了要準(zhǔn)確稱量混合物的質(zhì)量外至少還要獲得的數(shù)據(jù)是___________的質(zhì)量。

(4)用所制備的KNO3固體配制0.1mol/KNO3溶液450mL,回答下列問題:

配制過程中需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒,量筒、膠頭滴管、___________

需要用托盤天平稱量___________gKNO3固體。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鈷是人體必需的微量元素,含鈷化合物作為顏料,具有悠久的歷史,在機械制造、磁性材料等領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用,請回答下列問題:

1Co基態(tài)原子的電子排布式為_____________

2)酞菁鈷近年來在光電材料、非線性光學(xué)材料、光動力學(xué)中的光敏劑、催化劑等方面得到了廣泛的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)如圖所示,中心離子為鈷離子。

酞菁鈷中三種非金屬原子的電負(fù)性有大到小的順序為_____________,(用相應(yīng)的元素符號作答);碳原子的雜化軌道類型為_____________;

與鈷離子通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號是_____________;

3CoCl2中結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同呈現(xiàn)不同的顏色。

CoCl2·6H2O(粉紅)CoCl2·2H2O(紫紅)CoCl2·H2O(藍紫)CoCl2(藍色)

CoCl2可添加到硅膠(一種干燥劑,烘干后可再生反復(fù)使用)中制成變色硅膠。簡述硅膠中添加CoCl2的作用:_____________;

4)用KCN處理含 Co2+的鹽溶液,有紅色的Co(CN)2析出,將它溶于過量的KCN溶液后,可生成紫色的[Co(CN6]4-,該配離子具有強還原性,在加熱時能與水反應(yīng)生成淡黃色[Co(CN)6]3-,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_____________;

5Co的一種氧化物的晶胞如圖所示(),在該晶體中與一個鈷原子等距離且最近的鈷原子有_________個;筑波材料科學(xué)國家實驗室一個科研小組發(fā)現(xiàn)了在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性的晶體,該晶體具有CoO2的層狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示,小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗線畫出的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元示意圖不能描述 CoO2的化學(xué)組成的是_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將下圖所示實驗裝置的 K 閉合,下列判斷正確的是

A. Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng) B. 電子沿 Zn→a→b→Cu路徑流動

C. 片刻后甲池中c(SO)增大 D. 片刻后可觀察到濾紙b點變紅色

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