【題目】一種以NH4Cl酸性蝕銅廢液[含NH4Cl、Cu(NH3)4Cl2、CuCl、CuSO4及鹽酸等]為原料制備CuCl并回收Cu(OH)2的工藝流程如圖:
回答下列問(wèn)題:
(1)“反應(yīng)1”中,NaCl、Cu、CuSO4反應(yīng)的離子方程式為____;生產(chǎn)中常將“過(guò)濾1”的濾渣返回到“反應(yīng)1”中,其目的是______。
(2)“水解”步驟中,加入大量水稀釋即可析出CuCl,原因是 ____________(結(jié)合離子方程式,從平衡角度分析)。
(3)濕的CuCl在空氣中易被氧化為Cu2(OH)3Cl,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____;“洗滌”時(shí)稀鹽酸和乙醇洗滌的目的是______________ 。
(4)“反應(yīng)2”需加入的試劑X是 ___;“吹脫”出來(lái)的NH3可用于生產(chǎn)碳銨化肥,主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ______ 。
(5)測(cè)定產(chǎn)品中CuCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的步驟如下:稱取ag產(chǎn)品,加入稍過(guò)量的FeCl3溶液,待溶解后用鄰非羅啉作指示劑,立刻用c mol/L的Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。則產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____(已知滴定反應(yīng)為 Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,列出計(jì)算式)。
【答案】Cu+8Cl-+Cu2+=2CuCl43- 提高銅元素的利用率 uCl43-CuCl+3Cl-,稀釋時(shí)平衡向粒子數(shù)增多的方向移動(dòng),即平衡右移 4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl(或12CuCl+3O2+6H2O=4Cu2(OH)3Cl+4CuCl2) 稀鹽酸抑制其氧化和水解,用乙醇洗滌可以促使其快速干燥 氫氧化鈉(或其他合理答案) CO2+NH3+H2O=NH4HCO3 ×100%
【解析】
向廢液中加入足量的銅和NaCl,將廢液中的Cu2+轉(zhuǎn)化為CuCl43-,過(guò)濾得到含有CuCl43-、SO42-、NH4+等離子的濾液,由于加入的銅足量,則濾渣中含有銅單質(zhì),向?yàn)V液中加入大量水稀釋,使CuCl43-部分轉(zhuǎn)化為CuCl晶體,對(duì)“水解”后的溶液過(guò)濾,分離出CuCl晶體,用鹽酸和乙醇進(jìn)行洗滌干燥,得到純凈的CuCl,向過(guò)濾后的溶液中加入足量氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值,使剩余CuCl43-、NH4+分別轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀和一水合氨,過(guò)濾后可得Cu(OH)2,對(duì)濾液加熱使一水合氨分解生成氨氣并吹出,獲得氨氣,據(jù)此分析解答。
(1)“反應(yīng)1”中,銅和NaCl,將廢液中的銅離子轉(zhuǎn)化為CuCl43-,離子方程式為Cu+8Cl-+Cu2+= 2CuCl43-;根據(jù)分析,濾渣中含有銅單質(zhì),生產(chǎn)中常將“過(guò)濾1”的濾渣返回到“反應(yīng)1”中,可提高銅元素的利用率;
(2)“水解”步驟中,CuCl43-不穩(wěn)定,可發(fā)生CuCl43-CuCl+3Cl-,加入大量水稀釋,使溶液中離子濃度降低,促使平衡向粒子數(shù)增多的方向移動(dòng),即平衡右移,可析出CuCl;
(3)濕的CuCl在空氣中易被氧化為Cu2(OH)3Cl,CuCl與水和氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),化學(xué)方程式為4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl(或12CuCl+3O2+6H2O=4Cu2(OH)3Cl+4CuCl2);CuCl 不穩(wěn)定易被氧化和水解,“洗滌”時(shí)稀鹽酸可以防止CuCl氧化和水解,用乙醇洗滌可以使其快速干燥;
(4)根據(jù)分析,“反應(yīng)2”需加入的試劑X是氫氧化鈉;“吹脫”出來(lái)的NH3可用于生產(chǎn)碳銨化肥,碳銨化肥主要成分為碳酸氫銨,主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+NH3+H2O=NH4HCO3;
(5)CuCl加入稍過(guò)量的FeCl3溶液,三價(jià)鐵具有氧化性可將亞銅氧化為2價(jià)銅,發(fā)生反應(yīng)CuCl+Fe3+= Fe2++Cu2++Cl-,滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng):Ce4++ Fe2+=Ce3++Fe3+,則轉(zhuǎn)化關(guān)系為:CuCl~Fe2+~Ce4+~Ce(SO4)2,n(CuCl) = n[Ce(SO4)2]= cmol/L×V×10-3L=cV×10-3mol,則產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為元素周期表中短周期的一部分,下列關(guān)于Y、Z、M的說(shuō)法正確的是 ( 。
A.電負(fù)性:
B.離子半徑:
C.分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.Z元素基態(tài)原子的最外層電子排布圖為
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】痛滅定鈉是一種吡咯乙酸類的非甾體抗炎藥,其合成路線如圖:
回答下列問(wèn)題:
(1)化合物B中含有官能團(tuán)的名稱是__。
(2)化學(xué)反應(yīng)①和④的反應(yīng)類型分別為__和__。
(3)化合物C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__。
(4)下列關(guān)于痛滅定鈉的說(shuō)法錯(cuò)誤的是__。
a.與溴充分加成后官能團(tuán)種類數(shù)不變
b.能夠發(fā)生水解反應(yīng)
c.核磁共振氫譜分析能夠顯示6個(gè)峰
d.可使溴的四氯化碳溶液褪色
e.1mol痛滅定鈉與氫氣加成最多消耗3molH2
(5)反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式為__。
(6)芳香族化合物X的相對(duì)分子質(zhì)量比A大14,寫(xiě)出遇FeCl3溶液顯紫色且取代基僅位于苯環(huán)對(duì)位上化合物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__(不考慮立體異構(gòu))。
(7)根據(jù)該試題提供的相關(guān)信息,寫(xiě)出由化合物及必要的試劑制備有機(jī)化合物的合成路線圖。__。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是
A.電解飽和食鹽水,陽(yáng)極生成22.4L氣體時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
B.高溫下,16.8gFe與足量水蒸氣完全反應(yīng)失去的電子數(shù)目為0.8NA
C.一定條件下,丁烷催化裂解生成1mol乙烯時(shí),消耗丁烷分子的數(shù)目為NA
D.10g46%甲酸(HCOOH)水溶液中所含的氧原子數(shù)為0.2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】H2S是石油化工行業(yè)廣泛存在的污染性氣體,但同時(shí)也是重要的氫源和硫源,工業(yè)上可以采取多種方式處理。
Ⅰ.干法脫硫
(1)已知H2S的燃燒熱為akJmol-1 ,S的燃燒熱為bkJmol-1 ,則常溫下空氣直接氧化脫除H2S的反應(yīng):2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) △H=______kJmol-1 。
(2)常用脫硫劑的脫硫效果及反應(yīng)條件如下表,最佳脫硫劑為_________。
脫硫劑 | 出口硫(mg·m-3) | 脫硫溫度(℃) | 操作壓力(MPa) | 再生條件 |
一氧化碳 | <1.33 | 300~400 | 0~3.0 | 蒸氣再生 |
活性炭 | <1.33 | 常溫 | 0~3.0 | 蒸氣再生 |
氧化鋅 | <1.33 | 350~400 | 0~5.0 | 不再生 |
錳礦 | <3.99 | 400 | 0~2.0 | 不再生 |
Ⅱ.熱分解法脫硫
在密閉容器中,充入一定量的H2S氣體,發(fā)生熱分解反應(yīng)H2S(g)控制不同的溫度和壓強(qiáng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖(a)。
(3)圖(a)中壓強(qiáng)關(guān)系p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?/span>______,該反應(yīng)為____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),若要進(jìn)一步提高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率,除了改變溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有_______。
(4)壓強(qiáng)為p、溫度為975℃時(shí),的平衡常數(shù)K=0.04,則起始濃度c=______molLˉ1,若向容器中再加入1molH2S氣體,相同溫度下再次達(dá)到平衡時(shí),K_____0.04(填“>”1 “<”或“=”)。
Ⅲ.間接電解法脫硫
間接電解法是通過(guò)FeCl3溶液吸收并氧化H2S氣體,將反應(yīng)后溶液通過(guò)電解再生,實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用,該法處理過(guò)程如下圖(b)。
(5)電解反應(yīng)器總反應(yīng)的離子方程式為________。
(6)氣液比為氣體與液體的流速比,吸收反應(yīng)器內(nèi)液體流速固定。測(cè)定吸收器中相同時(shí)間內(nèi)不同氣液比下H2S的吸收率和吸收速率,結(jié)果如圖(c)所示,隨著氣液比減小,H2S的吸收速率逐漸降低,而吸收率呈上升趨勢(shì)的原因?yàn)?/span>____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列“燒杯中的物質(zhì)”和“向燒杯中分別加入的試劑”不能完成“實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>”的是
①②
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> | 燒杯中的物質(zhì) | 向燒杯中分別加入的試劑 | |
A | 醋酸的酸性強(qiáng)于苯酚 | ①醋酸 ②苯酚溶液 | 碳酸氫鈉溶液 |
B | 羥基對(duì)苯環(huán)的活性有影響 | ①苯 ②苯酚溶液 | 飽和溴水 |
C | 甲基對(duì)苯環(huán)的活性有影響 | ①苯 ②甲苯 | 酸性高錳酸鉀溶液 |
D | 乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑 | ①水 ②乙醇 | 金屬鈉 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是我國(guó)學(xué)者研發(fā)的高效過(guò)氧化氫一尿素電池的原理裝置:
裝置工作時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.Ni-Co/Ni極上的電勢(shì)比Pd/CFC極上的低
B.向正極遷移的主要是K+,產(chǎn)物M為K2SO4
C.Pd/CFC極上發(fā)生反應(yīng):
D.負(fù)極反應(yīng)為
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是
A.11g B所含中子數(shù)為NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L Cl2溶于水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
C.25℃,27g Al與足量的18.4mol/L的硫酸反應(yīng),產(chǎn)生SO2分子數(shù)為1.5NA
D.常溫常壓下,3.0g 溶有甲醛(HCHO)的冰醋酸中,氧原子總數(shù)為0.1NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】目前大多數(shù)城市采用雨污分流的排水體制,污水匯集到一起,進(jìn)行集中處理。如圖是電解法處理某生活污水的裝置:
下列敘述正確的是( )
A.甲、乙兩個(gè)電極均為消耗型電極,不能用石墨代替
B.電解開(kāi)始時(shí),陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,陰極區(qū)pH升高
C.當(dāng)陽(yáng)極有9.0gAl溶解時(shí),陰極一定增重100.5g或32.0g
D.污水中污染物的除去是陽(yáng)極反應(yīng)與陰極反應(yīng)協(xié)同作用的結(jié)果
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