【题目】某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如图:
已知:①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:
沉淀物 | Cu(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 5.4 | 4.0 | 2.7 | 5.8 |
沉淀完全pH | 6.7 | 5.2 | 3.7 | 8.8 |
(1)为了加快反应Ⅰ的速率,可以采取的措施是__(任写1条)。
(2)固体混合物A中的成分是__。
(3)反应Ⅰ完成后,铁元素的存在形式为__(填离子符号);检验该离子常用的方法之一是:取少量含该离子的溶液于试管中,滴加几滴含有+3价铁元素的配合物溶液,会产生沉淀.写出该反应的离子方程式__。
(4)操作1主要包括:__、__、__。洗涤CuSO4·5H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是__。
(5)用NaClO调pH可以生成沉淀B,利用题中所给信息分析沉淀B为___,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。
(6)用NaOH调pH可以生成沉淀C,利用题中所给信息分析y的范围为___。
【答案】适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等 SiO2、Cu Fe2+ 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失 Fe(OH)3 1:2 5.2-5.4或5.2≤pH<5.4
【解析】
根据已知,分析工艺流程图,矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,在加入稀硫酸溶解经过滤后得到CuSO4、Al2(SO4)3、FeSO4溶液和固体混合物A(主要成分为Cu单质和SiO2),再加入NaClO氧化Fe2+并调节pH至3.7≤pH<4.0,将Fe3+沉淀,再加入NaOH调节pH至5.2≤pH<5.4,将Al3+沉淀,滤液再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuSO4·5H2O粗产品,据此分析解答问题。
(1)由于矿渣为固体,所以为了加快反应的速率,可以采取的措施是将固体粉碎,也可以适当升高反应的温度,或增大反应物H2SO4浓度等措施,故答案为:适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等;
(2)SiO2是酸性氧化物,不能与酸发生反应,其它金属氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3与硫酸发生反应Cu、CuSO4、Al2(SO4)3、FeSO4,因此发生反Ⅰ后过滤出的固体混合物A中的成分是SiO2和Cu,故答案为:SiO2、Cu;
(3)因为在反应Ⅰ中Fe2O3与硫酸发生反应生成Fe2(SO4)3,而Cu2O与稀硫酸生成的Cu又与Fe2(SO4)3发生氧化还原生成Cu2+和Fe2+,则铁元素的存在形式为Fe2+,检验Fe2+用铁氰化钾溶液,发生的反应方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓,故答案为:Fe2+;3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓;
(4)从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体的操作主要包括:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,由于CuSO4溶解于水,且温度越高,溶解度越大,若用冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;过滤;冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失;
(5)NaClO具有氧化性,Fe2+具有还原性,用NaClO调节pH时,反应生成Fe(OH)3沉淀和具有漂白作用的HClO,反应的离子方程式为:7ClO-+2Fe2++2H++5H2O===2Fe(OH)3↓+Cl-+6HClO,其中氧化剂和还原剂的比值为1:2,故答案为:Fe(OH)3;1:2;
(6)结合表格数据,Al3+完全沉淀时的pH为5.2,而Cu2+开始沉淀的pH为5.4,故加入NaOH调节pH至5.2≤pH<5.4,将Al3+沉淀,而Cu2+不沉淀,故答案为:5.2-5.4或5.2≤pH<5.4。
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【题目】有机物M的合成路线如图所示:
已知:R—CH=CH2R—CH2CH2OH。
请回答下列问题:
(1)有机物B的系统命名为___。
(2)F中所含官能团的名称为___,F→G的反应类型为___。
(3)M的结构简式为___。
(4)B→C反应的化学方程式为___。
(5)X是G的同系物,且相对分子质量比G小14,X有多种同分异构体,满足与FeCl3溶液反应显紫色的有___种。其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,且峰面积比为1∶1∶2∶6的结构简式为___。
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【题目】常温下,0.1 mol/L某一元酸(HA)溶液中=1×10-8,下列叙述正确的是
A. 溶液中水电离出的c(H+)=10-10 mol/L
B. 溶液中c(H+)+c(A-)=0.1 mol/L
C. 溶液中加入一定量CH3COONa晶体或加水稀释,溶液的c(OH-)均增大
D. 与0.05mol/LNaOH溶液等体积混合后所得溶液中离子浓度大小关系为c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
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【题目】2019年 11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取 H2O2 的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2H++HO2-,Ka=2.4×10-12。下列说错误的是( )
A.X膜为阳离子交换膜
B.每生成 1mol H2O2外电路通过4mol e-
C.催化剂可加快单位时间内反应中电子的转移数目
D.b极上的电极反应为:O2+ H2O + 2e- = HO2 + OH-
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【题目】测定有机化合物中碳和氢的组成常用燃烧分析法。如图是德国化学家李比希测定有机物组成的装置,氧化铜作催化剂,在750℃左右使有机物在氧气流中全部氧化为CO2和H2O,用含有固体氢氧化钠和氯化钙的吸收管分别吸收CO2和H2O。
试回答下列问题:
(1)甲装置中盛放的药品是______。
(2)将4.6g 有机物A进行实验,测得生成5.4gH2O和8.8gCO2,则该物质中各元素的原子个数比是______。
(3)经测定,有机物A的1H核磁共振谱如图,则A的结构简式为______。
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【题目】两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是 ( )
A.CH4 C2H4B.CH4 C3H4C.C2H4 C3H4D.C2H2 C3H6
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【题目】亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等。
Ⅰ.亚氯酸钠的制备
以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应1”反应速率的措施有__________________(答出一条即可)。母液中溶质的主要成分是___________(填化学式)。
(2)每有1mol SO2参加反应,理论上可生成ClO2的物质的量为________mol。
(3) “反应2”的化学方程式为_____________________________________。
(4)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是____________________。
(5)“反应2”中使用H2O2而不用其他物质的原因是____________________。
Ⅱ.亚氯酸钠的应用
(6)用亚氯酸钠作水处理剂,水中可能残留少量亚氯酸钠,可以加入硫酸亚铁除去残留的亚氯酸盐,硫酸亚铁除可与亚氯酸钠反应外,还可以起到的作用是____________。
(7)实验室可用亚氯酸钠和氯酸钠在酸性条件下反应制备ClO2气体。写出上述反应的离子方程式为____________________________。
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【题目】肉桂酸是合成香料、化妆品、医药、浆料和感光树脂等的重要原料,其结构简式是。
I.写出肉桂酸的反式结构: __________。
II.实验室可用下列反应制取肉桂酸。
已知药品的相关数据如下:
苯甲醛 | 乙酸酐 | 肉桂酸 | 乙酸 | |
溶解度(25℃,g/100g 水) | 0.3 | 遇水水解 | 0.04 | 互溶 |
相对分子质量 | 106 | 102 | 148 | 60 |
实验步骤如下:
第一步合成:向烧瓶中依次加入研细的无水醋酸钠、5.3g 苯甲醛和6.0g乙酸酐,振荡使之混合均匀。在150~ 170℃加热1小时,保持微沸状态。第二步粗品精制:将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中,并进行下列操作:
请回答下列问题。
(1)检验粗产品中含有苯甲醛的实验方案是:取粗产品于试管中,加水溶解,滴入NaOH溶液,将溶液调至碱性, _________。
(2)步骤①中肉桂酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式是_________。
(3)若最后得到4.81g纯净的肉桂酸,则该反应中肉桂酸的产率是_________。
(4)符合下列条件的肉桂酸的同分异构体有_________种。
i.苯环上含有三个取代基;
ii.该同分异构体遇FeCl3显色且能发生银镜反应。
写出其中任意一种同分异构体的结构简式: _________。
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【题目】有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为,下列检验其中官能团的试剂和顺序正确的是
A、先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热
B、先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C、先加新制氢氧化铜,微热,再加入溴水
D、先加入银氨溶液,微热,酸化后再加溴水
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