Question

【题目】【化学选修2：化学与技术】（15分）

（1）一种从废的镀金黄铜零件中回收金的方法：先将零件磨碎，将粉末加入H2SO4和KNO3的混合溶液中，浸泡数小时后，使其完全溶解，然后将沉淀物滤出。上述方法中，将废料磨碎的目的是_________，溶出铜的离子方程式为____________________。

（2）工业上采用电解法处理NO制备NH4NO3。工作原理如图所示，则阳极的电极反应式为________，通入的物质X的化学式为____________，若电路中通过15mol电子，则理论上最多可制备NH4NO3的物质的量为_________。

（3）如图是从含有CuCl2的酸性蚀刻液中制取无机催化剂CuCl的流程：

①反应I进行时，反应体系的pH与Na2SO3溶液的添加量的关系如图所示，则反应I的离子方程式为________。

②过滤后的物质用含乙醇的洗涤液洗涤，原因是_________________。

③准确称取0.25gCuCl样品置于一定量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水至20mL，用0.050mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗8.12mLK2Cr2O7溶液，则该样品中CuCl的质量分数为_________。

Answer 1

【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率和提高铜、锌的浸出率(1分) ；

3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2分)；

（2）NO-3e-+2H2O=4H++NO3-(2分)；NH3(2分)；5mol(2分)；

（3） ①2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ (2分)；②减少CuCl的溶解，降低损耗(2分)；③ 97.0%(2分)。

【解析】

试题分析：（1）将矿石研磨粉碎目的是增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，提高铜、铁的浸出率；加入H2SO4和KNO3的混合溶液中，相当于加入了稀硝酸，硝酸具有强的氧化性，与Cu发生氧化还原反应，方程式是3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ；（2）根据图示可知阳极的电极反应式是：NO-3e-+2H2O=4H++NO3-；阴极的电极反应式是：NO+5e-+6H+=NH4++H2O；根据电子转移守恒可知当电路中通过15mol电子时，生成5molNO3-、3molNH4+，若将氮元素全部转化为硝酸铵，则需要补充2molNH3,可制备5mol硝酸铵。（3） ① Cu2+具有氧化性，SO32-具有还原性，它们在水溶液中发生氧化还原反应2Cu2++2Cl-+ SO32-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+，②过滤后的物质用含乙醇的洗涤液洗涤，原因是CuCl在水中溶解度比在乙醇中的小，用乙醇溶解就可以减少CuCl的的溶解，降低损耗；③溶解CuCl的反应方程式是：CuCl+Fe3+=Cu2++Cl-+Fe2+，滴定时反应为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，根据方程式可得关系式：6CuCl～K2Cr2O7,则样品中CuCl的质量是m(CuCl)=0.050mol/L×0.00812L×6×99.5g/mol=0.24238g,则其质量分数是(0.24238g÷0.25g)×100%=97.0%。