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空白实验消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) | 0.75 | 0.50 | 0.80 |
0.25克样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) | 24.65 | 24.75 | 24.70 |
分析 要利用制作印刷电路的废液制备CuCl,首先应制备并分离出Cu,向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)加入过量的Fe粉,Fe3+与Fe粉反应转化为Fe2+,Cu2+与Fe反应生成Cu,然后过滤,滤渣为过量的Fe和生成的Cu,依据Cu与Fe活泼性,将滤渣溶于盐酸,Cu与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为Cu,然后Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2,Cu与Cl2反应生成CuCl2,CuSO4、SO2、CuCl2反应生成CuCl;
(1)工业生产硫酸的方法为接触法制硫酸,氯碱工业的装置是离子交换膜电解槽;
(2)印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)加入铁,三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子,铜离子能够与铁反应生成铜;过滤后滤渣中含有铜和铁,依据铜和铁的活泼性,加入盐酸分离二者;
(3)依据图示可知:CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl,依据得失电子守恒配平方程式;
(4)抽滤或者减压过滤可以快速过滤,CuCl是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,乙醇洗涤可以减少CuCl的损失,生产过程中调节溶液的pH不能过大是防止其水解生成沉淀;
(5)依据图示可知:铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫的物质的量之比为1:1,而产生CuCl的化学方程式中硫酸铜、二氧化硫物质的量之比恰好为:1:1;
(6)依据氯化亚铜具有还原性,易被氧化而变质,具有见光分解的性质解答;
(7)依据方程式中各反应物量之间的关系计算CuCl的纯度.
解答 解:要利用制作印刷电路的废液制备CuCl,首先应制备并分离出Cu,向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)加入过量的Fe粉,Fe3+与Fe粉反应转化为Fe2+,Cu2+与Fe反应生成Cu,然后过滤,滤渣为过量的Fe和生成的Cu,依据Cu与Fe活泼性,将滤渣溶于盐酸,Cu与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为Cu,然后Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2,Cu与Cl2反应生成CuCl2,CuSO4、SO2、CuCl2反应生成CuCl;
(1)工业生产硫酸的方法名称是接触室,氯碱工业的装置是离子交换膜电解槽,
故答案为:接触室;离子交换膜电解槽;
(2)印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)加入铁,三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子,铜离子能够与铁反应生成铜,过滤后滤渣中含有铜和铁,加入盐酸,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,铜与盐酸不反应,将铜分离出来,
故答案为:Fe;HCl;
(3)依据图示可知:CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl,产生CuCl的化学方程式依据得失电子守恒得到:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4,
故答案为:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4;
(4)生产中为了提高CuCl产品的质量,采用抽滤或者减压过滤法快速过滤,析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是减少CuCl的损失,生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是防止CuCl水解;
故答案为:抽滤或者减压过滤;减少产品CuCl的损失;防止CuCl的水解;
(5)依据图示可知:Cu+2 H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和 SO2为1:1,CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1﹕1,所以理论上不需要补充SO2气体,
故答案为:Cu+2 H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和 SO2为1:1,CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1﹕1,所以理论上不需要补充SO2气体;
(6)氯化亚铜具有还原性,易被氧化而变质,具有见光分解,所以生产中应防止CuCl的氧化和见光分解,减少产品CuCl的损失,
故答案为:防止CuCl的氧化和见光分解;
(7)根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过0.3%,滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是23.9ml,结合方程式可知:CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2,CuCl的纯度为23.9×10-3L×0.1 mol•L-1×99.5g•mol-1/0.25g×100%=95%,故答案为:95%.
点评 本题考查物质制备,为高频考点,涉及物质分离、物质制备、氧化还原反应、元素化合物性质等知识点,正确获取题干信息并灵活运用信息解答问题是解本题关键,注意CuCl性质特点,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 铁不剩余,Cu剩余 | B. | 铜不剩余、铁剩余 | C. | 铁、铜均剩余 | D. | 铁、铜均不剩余 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | X2为0.5mol•L-1,Y2为1.0mol•L-1 | B. | Y2为1.0mol•L-1 | ||
C. | X2为0.5mol•L-1,Z为0.2mol•L-1 | D. | Z为0.6mol•L-1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 推广可利用太阳能、风能的城市照明系统 | |
B. | 使用露天焚烧法处理未经分类的生活垃圾 | |
C. | 加速建设地铁、轻轨等轨道交通,减少汽车尾气排放 | |
D. | 积极推行“限塑令”,加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | CuCl2 NH4Cl Fe2(SO4)3 NaNO3 | |
B. | (NH4)2SO4 CuSO4 Na2CO3 FeCl3 | |
C. | Cu(NO3)2 NH4 NO3 FeCl3 H2S | |
D. | Ba Cl2 Cu(NO3)2 (NH4)2SO4 Fe (NO3)3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | CH2=CH2 | B. | CH3COOH | C. | CH2=CHClC=CH2 | D. | CH2=CHCH2OH |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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