【題目】如圖是工業(yè)上以制作印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+、C1-)生產(chǎn)CuCl的流程:
已知:CuCl是一種白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,在空氣中迅速被氧化為綠色,見光分解變成褐色。
請回答下列問題:
(1)流程中的濾渣①與Y反應(yīng)和X與Y反應(yīng)相比,單位時間內(nèi)得到的氣體多,其原因為____________________________________________。
(2)濾液①需要加過量Z,檢驗Z過量的方法是______________________。
(3)寫出生成CuCl的離子方程式:_________________________________。
(4)為了提高CuCl產(chǎn)品的純度,流程中的“過濾”操作適宜用下列裝置圖中的___________(填選項字母),過濾后,洗滌CuCl的試劑宜選用___________(填“無水乙醇”或“稀硫酸”)
(5)CuCl加入飽和NaCl溶液中會部分溶解生成CuCl2-,在一定溫度下建立兩個平衡:
I. CuCl (s) Cu +(aq)+Cl- (aq) Ksp=1.4×10-6
II. CuCl(s)+Cl- (aq)CuCl2-(aq) K=0.35。
分析c(Cu+)、c(CuCl2-)和Ksp、K的數(shù)學(xué)關(guān)系,在圖中畫出c(Cu+)、c(CuCl2-)的關(guān)系曲線(要求至少標出一個坐標點) ______。
(6)氯化亞銅的定量
①稱取樣品0.25g于250mL錐形瓶中,加入10mL過量的FeCl3溶液,不斷搖動:
②待樣品溶解后,加入20mL蒸餾水和2滴指示劑;
③立即用0.1000mol·L-1硫酸鈰標準溶液滴定至綠色為終點;
④重復(fù)三次,消耗硫酸鈰溶液的平均體積為24.30mL。
上述相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)為CuCl+ FeCl3===CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+,則樣品中CuCl的純度為___________(保留三位有效數(shù)字)。
【答案】濾渣①中有鐵和銅,與鹽酸反應(yīng)時形成無數(shù)微小的原電池,極大地加快了反應(yīng)速率 取溶液少量,加入KBr溶液少量和四氯化碳,如下層液體呈橙色,說明氯氣已過量(其他合理答案均可) CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4 B 無水乙醇 96.7%
【解析】
廢液中加入過量鐵粉,發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+、 Fe+Cu2+=Fe2++Cu,原溶液中的Fe3+、Cu2+被除去,過濾所得的濾液①中含有Fe2+、Cl-,在濾液中加入過量的氯氣,可以將Fe2+氧化成FeCl3,即得到FeCl3蝕刻液,實現(xiàn)蝕刻液的再生。濾渣為銅單質(zhì)和剩余的鐵單質(zhì),加入過量的稀鹽酸,銅與稀鹽酸不反應(yīng),因此濾液②也為FeCl2溶液,濾渣②為銅。
(1)流程中的濾渣①與Y反應(yīng)和X與Y反應(yīng)相比,單位時間內(nèi)得到的氣體多,說明反應(yīng)速率快,因為濾渣①中有鐵和銅單質(zhì),與鹽酸反應(yīng)時能形成無數(shù)微小的原電池,極大地加快了反應(yīng)速率;(2)檢驗溶液中通入的氯氣已過量,可取溶液少量,加入KBr溶液少量和四氯化碳,如下層液體呈橙色,說明氯氣已過量。(3)根據(jù)流程圖可知,SO2、CuSO4、CuCl2反應(yīng)生成H2SO4、CuCl,因此化學(xué)方程式為:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4。
(4)生產(chǎn)中為了提高CuCl產(chǎn)品的質(zhì)量,盡可能減少CuCl被空氣中氧氣氧化,宜采用抽濾法快速過濾,所以過濾裝置選擇B項。洗滌CuCl宜選用無水乙醇,因為CuCl難溶于無水乙醇,洗滌時可減少CuCl的溶解損失,而且后續(xù)干燥中易除去乙醇。不選用硫酸,雖然CuCl難溶于硫酸,但用硫酸洗滌,會給CuCl表面帶來少量的H+和SO42-雜質(zhì)。
(5)據(jù)反應(yīng)式CuCl(s)+Cl- (aq)CuCl2-(aq)和K的本義式有:
,將分子、分母同乘以c(Cu+)得:
,將題給的K和Ksp的數(shù)據(jù)代入得c(CuCl2-)×c(Cu+)=1.4×10-6×0.35=4.9×10-7。取其中(0.7,0.7)做為一個坐標點,圖象示意如下:
(6)根據(jù)題給的相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)CuCl+ FeCl3===CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+,可得
CuCl和Ce4+的反應(yīng)配比是1:1,所以可得CuCl的純度:=96.7%。
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【題目】一定溫度下,在2L的恒容密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(2)從反應(yīng)開始到10s時,用Y表示的反應(yīng)速率為________,X的轉(zhuǎn)化率為_____ 。
(3)10s時,該反應(yīng) ___ 達到了化學(xué)平衡狀態(tài)。(填“是”或“否”)
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【題目】在2 L密閉容器中,800℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:
時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)已知:K(300℃)>K(350℃),該反應(yīng)是____熱反應(yīng)。
(2)如圖中表示NO2濃度變化曲線的是__(填序號),用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=___。
(3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是__(填字母序號)。
a.c(NO2)=2c(O2) b.容器內(nèi)壓強保持不變
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器內(nèi)的密度保持不變
(4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是___(填字母序號)。
a.及時分離出NO2氣體 b.適當升高溫度 c.增大O2的濃度 d.選擇高效的催化劑
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【題目】圖中所示的兩個實驗裝置中,溶液的體積均為200mL,開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1mol/L,工作一段時間后,測得導(dǎo)線中均通過0.02mol電子,若不考慮溶液體積的變化,則下列敘述正確的是( )
A.產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量:(1)> (2)
B.電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量:(1)> (2)
C.溶液pH的變化:(1)增大,(2)減小
D.電極反應(yīng)式:(1)中陽極的電極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2↑,(2)中負極的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑
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【題目】甲烷與氯氣光照條件下取代反應(yīng)的部分反應(yīng)歷程和能量變化如下:
第一步:
第二步:
第三步:中其中表示氯原子,表示甲基,下列說法不正確的是( )
A.由題可知,甲烷和氯氣在室溫暗處較難反應(yīng)
B.
C.形成中鍵放出的能量比拆開中化學(xué)鍵吸收的能量多
D.若是甲烷與發(fā)生取代反應(yīng),則第二步反應(yīng)
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【題目】氧化還原滴定實驗與中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之),F(xiàn)用0.001 mol·L-1KMnO4酸性溶液滴定未知濃度的無色NaHSO3溶液。反應(yīng)的離子方程式是2MnO+5HSO+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O
填空完成問題:
(1)該滴定實驗所需儀器有下列中的____________。
A酸式滴定管(50 mL) B堿式滴定管(50 mL) C量筒(10 mL) D錐形瓶 E鐵架臺
F滴定管夾 G燒杯 H白紙 I膠頭滴管 J漏斗
(2)不能用________(填“酸”或“堿”)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因________________。
(3)選何種指示劑,說明理由____________________________。
(4)滴定前平視KMnO4溶液液面,刻度為a mL,滴定后俯視液面刻度為b mL,則(b-a)mL比實際消耗KMnO4溶液體積________(填“多”或“少”)。根據(jù)(b-a)mL計算得到的待測濃度,比實際濃度________(填“大”或“小”)。
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【題目】下列現(xiàn)象或事實可用同一原理解釋的是
A.濃硫酸和濃鹽酸長期暴露在空氣中濃度降低
B.亞硫酸鈉溶液和氯化鋁溶液在空氣中蒸干不能得到對應(yīng)的溶質(zhì)
C.漂白粉、活性炭、都能使紅墨水褪色
D.和溶液使酸性高錳酸鉀的紫色褪去
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【題目】A、B、C、D、E五種元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20。其中C、E是金屬元素;A和E屬同族,它們原子的最外層電子排布式為ns1。B和D也屬同族,它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍。C原子的最外層電子數(shù)等于D原子的最外層電子數(shù)的一半。請回答下列問題:
(1)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式: ________________ 。
(2)用電子排布圖表示D元素原子的價電子:__________。
(3)元素B與D的電負性的大小關(guān)系是B___ D (填“>”“<”或“=”,下同), E與C的第一電離能大小關(guān)系是E____C。
(4)寫出元素E和C的最高價氧化物對應(yīng)的水化物之間反應(yīng)的離子方程式__________。
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【題目】液氨與水性質(zhì)相似,也存在微弱的電離:2NH3 NH4++NH2—,其離子積常數(shù)K=c(NH4+)·c(NH2—)=2×l0-30,維持溫度不變,向液氨中加入少量NH4Cl固體或NaNH2固體,不發(fā)生改變的是
A. 液氨的電離平衡 B. 液氨的離子積常數(shù)
C. c(NH4+) D. c(NH2—)
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