【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用刻蝕廢液(主要含CuCl2、FeCl3、FeCl2、HCl)制取Cu和Cu2Cl2,實(shí)驗(yàn)流程如下:

已知:Cu2Cl2是白色固體,微溶于水,難溶于乙醇,受潮后在空氣中易被迅速氧化。

(1)“預(yù)處理”時(shí),需用Na2CO3調(diào)節(jié)溶液至微酸性而不是堿性,其原因是__________________。

(2)“還原Ⅰ”需在80 ℃條件下進(jìn)行,適宜的加熱方式為____________。

(3)“還原Ⅱ”中,Cu2+參與反應(yīng)的離子方程式為__________________。

(4)“攪拌”時(shí)加入NaCl粉末的作用是____________________________。

(5)“過濾Ⅱ”得到的Cu2Cl2需用無水乙醇洗滌,并在真空干燥機(jī)內(nèi)于70 ℃干燥2小時(shí),冷卻,密封包裝。于70 ℃真空干燥的目的是__________________________。

(6)①設(shè)計(jì)從“過濾Ⅰ”所得濾渣中獲取Cu的實(shí)驗(yàn)方案:稀硫酸加到濾渣中,攪拌,充分反應(yīng)至無氣體產(chǎn)生為止,過濾并用蒸餾水洗滌2~3次,低溫烘干。

②現(xiàn)欲測定途徑a、b回收銅元素的回收率比,請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)方案:____________________,分別按途徑a、b制取Cu和Cu2Cl2,測得Cu的質(zhì)量為m1 g,Cu2Cl2的質(zhì)量為m2 g,則途徑a、b銅元素的回收率比為________(銅元素回收率=產(chǎn)品中銅元素質(zhì)量/廢液中銅元素的質(zhì)量×100%)。

【答案】防止Cu2形成沉淀 水浴加熱 2Cu2++SO32+2C1+H2OCu2C12↓+SO42+2H+ Cu2Cl2微溶于水,增大Cl濃度,有利于Cu2Cl2析出(沉淀) 加快乙醇和水的揮發(fā),防止Cu2Cl2被空氣氧化 取兩份相同體積的預(yù)處理后的水樣 199m1128m2

【解析】

刻蝕廢液主要含CuCl2、FeCl3FeCl2、HCl,結(jié)合后續(xù)流程可知,用Na2CO3調(diào)節(jié)溶液pH至微酸性而不是堿性,其目的是減小溶液中的氫離子濃度、防止Cu2形成沉淀,減少后續(xù)反應(yīng)中副反應(yīng)的發(fā)生(鐵與酸反應(yīng)生成氫氣、亞硫酸鈉與酸反應(yīng)生成二氧化硫)。途徑a:加入過量的Fe,置換出Cu單質(zhì),過濾分離,濾液主要含有FeCl2,固體物質(zhì)為Fe、Cu,用稀硫酸溶解Fe,再過濾、洗滌得到Cu;途徑b:加入亞硫酸鈉將Cu2+還原為Cu+,Cu+C1結(jié)合生成Cu2C12沉淀,據(jù)此解答。

1)用Na2CO3調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中Fe3+轉(zhuǎn)化為FeOH3沉淀,而銅離子不能轉(zhuǎn)化為沉淀,因此溶液調(diào)至微酸性而不是堿性的目的是減小溶液中的氫離子濃度、防止Cu2形成沉淀,減少后續(xù)反應(yīng)中副反應(yīng)的發(fā)生(鐵與酸反應(yīng)生成氫氣、亞硫酸鈉與酸反應(yīng)生成二氧化硫);

2)在80℃條件下進(jìn)行,可以利用水浴加熱,受熱均勻,便于控制溫度;

3SO32Cu2+還原為Cu+,Cu+C1結(jié)合生成Cu2C12沉淀,反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++SO32+2C1+H2OCu2Cl2↓+SO42+2H+;

4)由于Cu2Cl2微溶于水,加入NaCl粉末,可增大C1濃度,有利于Cu2Cl2析出;

5)由于Cu2Cl2受潮后在空氣中易被迅速氧化,于70℃真空干燥的目的是:加快乙醇和水的揮發(fā),防止Cu2Cl2被空氣氧化;

6)欲測定途徑a、b回收銅元素的回收率比,應(yīng)該取用相同的起始原料,進(jìn)行不同途徑的處理,所以實(shí)驗(yàn)方案為:取兩份相同體積的預(yù)處理后的水樣。分別按途徑ab制取CuCu2Cl2,測得Cu的質(zhì)量為m1 g,Cu2Cl2的質(zhì)量為m2 g,根據(jù)銅原子守恒可知途徑a、b銅元素的回收率比等于途徑a獲得Cu的質(zhì)量與途徑b獲得的Cu2Cl2Cu元素質(zhì)量之比,即途徑a、b銅元素的回收率之比為:m1128m2/199199m1128m2

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】關(guān)于“電解氯化銅溶液時(shí)的pH變化”問題,化學(xué)界有以下兩種不同的觀點(diǎn):觀點(diǎn)一是:“理論派”認(rèn)為電解氧化銅溶液后溶液的pH升高。觀點(diǎn)二是:“實(shí)驗(yàn)派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實(shí)驗(yàn)測定,證明電解氧化銅溶液時(shí)pH變化如右圖曲線關(guān)系。

請回答下列問題:

(1)電解前氯化銅溶液的pH處在A點(diǎn)位置的原因是____________。(用離子方程式說明)。

(2)“理論派”"所持觀點(diǎn)的理論依據(jù)是_______________。

(3)“實(shí)驗(yàn)派”實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________

(4)若“實(shí)驗(yàn)派”的觀點(diǎn)正確,pH降低的原因是_______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表列出了①~⑥六種元素在元素周期表中的位置。

請回答下列問題:

1元素原子的質(zhì)子數(shù)是_________

2元素的最簡單氫化物的分子式是_______。

3兩種元素的非金屬性: ③___⑤(“>”“<”“=”);

4兩種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物相互反應(yīng)的離子方程式為_______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組為探索銅與濃硫酸的反應(yīng),用如圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。

甲組取a g銅片和一定量的濃硫酸放入試管中加熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)試管中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。

(1)寫出裝置A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________。

(2)若用含0.2 mol H2SO4的濃硫酸與過量銅片共熱,能否收集到0.1 mol SO2______(填“能”或“不能”)。

(3)當(dāng)集氣瓶B中的氣體收集滿時(shí),裝置C中有可能觀察到的現(xiàn)象是_____________。

(4)為什么有一定量的余酸卻未能使Cu完全溶解,你認(rèn)為原因是_________________

(5)乙組同學(xué)認(rèn)為:實(shí)驗(yàn)裝置C有可能造成環(huán)境污染,乙組同學(xué)設(shè)計(jì)了最簡單方法給予解決:在C試管口塞上一團(tuán)沾有_________(填化學(xué)式)溶液的棉花。

(6)為了證明反應(yīng)結(jié)束后的試管中的確有剩余的稀硫酸,可選擇的試劑是_______。

A.鐵粉 B.Na2CO3溶液 C.BaCl2溶液 D.NaOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(題文)(題文)PHB塑料是一種在微生物作用下可降解成無機(jī)物的環(huán)保型塑料,工業(yè)上可用異戊二烯合成:

已知:

(—R1、—R2、—R3、—R均為烴基)

請回答下列問題:

(1)A用系統(tǒng)命名法命名為_____,D中官能團(tuán)的名稱是_______

(2)反應(yīng)的反應(yīng)類型為_______________。

(3)BH2反應(yīng)后的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為,則B的結(jié)構(gòu)簡式為_____。

(4)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________。

(5)C的同分異構(gòu)體X滿足下列條件:

能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng);②1個(gè)分子中含有2個(gè)碳氧雙鍵。則符合條件的X共有______種。

另一種同分異構(gòu)體Y能與碳酸鈉溶液反應(yīng)放出氣體,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),核磁共振氫譜共有四組峰且峰面積之比為1∶1∶2∶2,則Y的結(jié)構(gòu)簡式為_________。

(6)參照PHB的上述合成路線,設(shè)計(jì)一條由D為起始原料制備的合成路線(其他試劑任選)______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】綠色化學(xué)21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主導(dǎo)方向,其核心是化學(xué)反應(yīng)或化工生產(chǎn)中盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。下列制備硫酸銅方案中,可行且符合綠色化學(xué)理念的是

A. 加熱條件下,用銅粉和稀硫酸反應(yīng)

B. 加熱條件下,用銅粉與濃硫酸反應(yīng)

C. 先灼燒銅粉,再將其與稀硫酸反應(yīng)

D. 常溫條件下,用銅粉與硫酸亞鐵反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某課外活動小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置,驗(yàn)證“二氧化碳與水接觸時(shí)才能和過氧化鈉反應(yīng)”。

(1)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________,

該反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量________(填“大于”或“小于”)生成物的總能量。

(2)裝置Ⅰ中的試劑是________(填字母)。

a.稀鹽酸  b.稀硫酸 c.小蘇打 d.石灰石

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先打開彈簧夾________(填“K1”或“K2”),觀察到預(yù)期現(xiàn)象后,關(guān)閉它,再打開另一個(gè)彈簧夾。

(4)實(shí)驗(yàn)過程中將帶火星的木條置于a口,觀察到帶火星的木條始終不復(fù)燃。

①為觀察到最終木條復(fù)燃,甲建議在Ⅲ后安裝一個(gè)盛有堿石灰的干燥管,目的是_______________________________________________________________________.

②乙認(rèn)為即使采納甲的建議且最終觀察到木條復(fù)燃,也不能證明CO2參與了反應(yīng),原因是_______________________________________________________________________.

(5)為進(jìn)一步達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,?yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是:取最終反應(yīng)后Ⅲ中所得固體,_______________________________________________________________________.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于焰色反應(yīng)的理解正確的是

A. 只有金屬單質(zhì)才有焰色反應(yīng)

B. 只有金屬化合物才有焰色反應(yīng)

C. 只有某些金屬或其化合物才有焰色反應(yīng)

D. 只有金屬離子才有焰色反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在配制溶液時(shí),下列情況會使所配溶液濃度偏高的是

A.溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中后,燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌

B.有些固體溶解會放熱,未經(jīng)冷卻后立即將其轉(zhuǎn)移至容量瓶中

C.定容時(shí),仰視容量瓶的刻度線

D.定容后搖勻,發(fā)現(xiàn)液面降低,又補(bǔ)加少量蒸餾水至刻度線

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