【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術生產CuCl的工藝過程如下:
回答下列問題:
(1)寫出“溶解”過程中發生的氧化還原反應的離子方程式(N元素被還原到最低價):_______,溶解溫度應控制在60-70℃,原因是_______。
(2)寫出步驟③中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。已知NH4Cl、Cu2+的物質的量之比[n(NH4Cl)/n(Cu2+)]與Cu2+沉淀率的關系如圖所示,當氯化銨用量增加到一定程度后的氯化亞銅的沉淀率減少,其可能的原因是__________。
(3)步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是_____(寫名稱),回收的主要物質是____(寫化學式)
(4)上述工藝中,步驟⑥醇洗的作用是__________。
(5)稱取2.000g CuCl樣品(雜質不參與反應),溶于一定量的0.5000mol/L FeCl3溶液中,加水稀釋至200mL得到溶于,取20.00mL用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到終點,消耗20.00mL Ce(SO4)2
有關反應式:Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl﹣ Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+
則樣品中CuCl的質量分數_________。
【答案】 Cu+NO3-+10H+=4Cu2++NH4++3H2O 溫度低溶解速度慢,溫度過高銨鹽分解 2:1 生成的CuCl有溶解于氯化銨溶液中 硫酸 (NH4)2SO4 醇洗有利于加快除去CuCl表面水分防止其水解氧化 99.50%
【解析】酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸銅,過濾后在濾液中加入亞硫酸銨發生氧化還原反應生成CuCl,發生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+,得到的CuCl經硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗滌,烘干得到氯化亞銅;
(1)由于酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化Cu生成Cu2+,N元素被還原到最低價,即硝酸根離子的還原產物為NH4+,根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得反應的離子方程式為Cu+NO3-+10H+=4Cu2++NH4++3H2O;溶解溫度應控制在60-70℃,原因是溫度低溶解速度慢,溫度過高銨鹽分解;
(2)步驟③中銅離子與亞硫酸銨發生氧化還原反應生成CuCl,發生2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+,氧化劑與還原劑的物質的量之比為2:1;當氯化銨用量增加到一定程度后氯化亞銅的沉淀率減少,原因是生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中;
(3)由流程可知,經酸洗、水洗后得到硫酸銨,則應加入硫酸,為防止CuCl溶解,不能加入硝酸等氧化性酸,也不能加入鹽酸,防止引入新雜質;可回收的主要物質是(NH4)2SO4;
(4)步驟⑥為醇洗,因乙醇沸點低,易揮發,則用乙醇洗滌,可快速除去固體表面的水分,防止水解、氧化,;
(5)根據Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl﹣ Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+可知存在關系式:CuCl~~~~~Fe2+~~~~~~~~Ce4+,
用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到終點,消耗20.00mL Ce(SO4)2,則Ce4+的物質的量為0.1000mol/L×0.02L=0.002mol,故CuCl的物質的量為0.002mol,樣品中CuCl的質量分數×
×100%=99.50%。
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【題目】具有特殊功能高分子材料的開發和利用,越來越成為科學家研究的方向。下圖是合成具有特殊功能高分子材料W的流程:
已知:(R、R1、R2、R3代表烴基)
(1)反應①的反應類型是____________________。
(2)反應②是取代反應,其化學方程式是____________________。
(3)D的核磁共振氫譜中有兩組峰且面積之比是1:3,不存在順反異構。D的結構簡式是_______________;分子式符合C4H8,屬于烯烴的同分異構體共有__________種(含順反異構)。
(4)反應⑤的化學方程式是____________________。
(5)G的結構簡式是____________________。
(6)反應⑥的化學方程式是____________________。
(7)工業上也可用合成E。____________________由上述①~④的合成路線中獲取信息,完成下列合成路線(箭頭上注明試劑和反應條件,
不易發生取代反應)。
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【題目】室溫下,單質A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體,在合適反應條件下,它們可按下面框圖進行反應。又知E溶液是無色的。
請回答:
(1)A是____________,B是____________,C是_____________。(填化學式)
(2)反應①的化學方程式為________________________________________
(3)反應③的化學方程式為________________________________________
(4)反應④的化學方程式為________________________________________
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【題目】(1)如圖所示,若C為濃硝酸,電流表指針發生偏轉,B電極材料為Fe ,A電極材料為Cu,則B電極的電極反應式為______________,A電極的電極反應式為 ;反應進行一段時間后溶液C的pH將 (填“升高”“降低”或“基本不變”)。
(2)我國首創以鋁空氣海水電池作為能源的新型的海水標志燈,以海水為電解質溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產生電流,只要把燈放入海水數分鐘,就會發出耀眼的白光。則電源的負極材料是________,負極反應為___________;正極反應為_______________________。
(3)熔鹽電池具有高的發電效率,因而受到重視, 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質,CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣,制得在650 ℃下工作的燃料電池,完成有關電池反應式。負極反應式為2CO+2CO32-4e-=4CO2,正極反應式為________________________,電池總反應式為_________________________。
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【題目】二氧化硫常溫下為無色有刺激性氣味的有毒氣體,易液化,易溶于水。某同學設計如下實驗方案,對二氧化硫的化學性質進行探究,裝置如下圖所示。請回答下列問題:
(1)反應結束時燒瓶中Cu由剩余,某同學認為H2SO4也有剩余,他設計了下列實驗方案來測定剩余H2SO4的量。經冷卻,定量稀釋后進行下列實驗,能達到的目的是 (填序號)
a.用酸堿中和滴定法測定
b.與足量Zn反應,測量生成H2的體積
c.用pH計測溶液PH值
d.與足量BaCl2溶液反應,稱量生成沉淀的質量
(2)裝置B的作用是 ,設計裝置C的目的是驗證SO2的 性,裝置C中發生反應的離子方程式 ,裝置D中NaOH全部轉化為NaHSO3的標志是____________
(3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時,反應有三種可能情況:
I.HSO3-與ClO-剛好反應完; Ⅱ.NaClO不足; Ⅲ.NaClO過量
甲同學分別取上述混合溶液于試管中,通過下列實驗確定該反應屬于哪一種情況,請你完成下表:(已知酸性:H2SO3>H2CO3>HClO)
實驗序號 | 實驗操作 | 現象 | 反應的可能情況 |
① | 加入幾小塊CaCO3固體 | 有氣泡產生 | |
② | 滴加少量淀粉KI溶液,振蕩 | Ⅲ | |
③ | 滴加少量溴水,振蕩 | Ⅱ | |
④ | 滴入加少量酸性KMnO4溶液,振蕩 | 溶液為紫色 |
(4)設計簡單實驗證明:室溫下HSO3-的電離平衡常數Ka與水解平衡常數Kb的相對大小 。
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【題目】化學與生產和生活密切相關,下列有關說法正確的是( )
A. 英文的“中國”一詞又指“瓷器”,中國瓷器馳名世界,其主要成分是SiO2
B. 為防止中秋月餅等富脂食品氧化變質,常在包裝袋中放人生石灰
C. 二氧化硫有毒,嚴禁將其添加到任何食品和飲料中
D. 泡沫滅火器中用的是小蘇打和硫酸鋁
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【題目】下列關于實驗操作的敘述中正確的是( )
A. 從試劑瓶中取出任何藥品,若有剩余一定不能再放回原試劑瓶中
B. 可燃性氣體點燃之前必須驗純
C. 用膠頭滴管向試管中滴加液體,一定要將滴管伸入試管內
D. 用溫度計攪拌溶液一定要慢慢攪拌
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【題目】海洋是巨大的資源寶庫,下面是海水資源綜合利用的部分流程圖。
(1)從海水中獲得粗鹽的方法是____________________。
(2)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42- 等雜質離子,制取精鹽的過程中需依次除去這些離子,所加除雜試劑依次是氫氧化鈉溶液、_________________和________________。
(3)①中反應的化學方程式是________________。
(4)③中反應的離子方程式是________________________,生成1molBr2轉移電子________mol。
(5)由以上過程可知,Cl2、SO2、Br2的氧化性由強到弱的順序是________________。
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