【题目】(1)工业上以粗铜为原料采取如下图所示流程制备硝酸铜晶体:
①在步骤a中,还需要通入氧气和水,其目的是___________________________。
②在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,根据下表数据,溶液的pH应保持在____________范围。
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe3+ Cu2+ | 1.9 4.7 | 3.2 6.7 |
不用加水的方法调节溶液pH的原因是_______________________________________。
③进行蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH=1,其目的是(结合离子方程式说明)
_________________________________________________________________________。
(2)工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜,电镀时阴极的电极反应式是______________________。
(3)下图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体[ Cu(NO3)2·nH2O ]的溶解度曲线(温度在30℃前后对应不同的晶体),下列说法正确的是__________(填字母)。
a.A点时的溶液为不饱和溶液
b.B点时两种晶体可以共存
c.按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O
d.若将C点时的溶液降温至30℃以下,可以析出Cu(NO3)2·6H2O晶体
(4)某些共价化合物(如H2O、NH3、N2O4等)在液态时有微弱的导电性,主要是因为发生了电离,如:2NH3NH
+NH
,由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应。液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18,则液态N2O4电离的方程式是______________________________________;Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是______________________________________。
【答案】 提高原料的利用率,减少污染物的排放 3.2~4.7 加水会将溶液稀释,不利于将滤液蒸发浓缩 由于Cu2+发生水解:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸可以抑制硝酸铜的水解 Cu2++2e-=Cu b d N2O4
NO++NO
Cu+2N2O4=Cu(NO3)2+2NO↑
【解析】(1)①氮氧化物与水和氧气发生氧化还原反应最终生成硝酸;②Fe3+易水解,为利用溶液的蒸发浓缩,应尽量用浓溶液;③从影响盐类水解平衡移动的角度分析;(2)电镀时,镀层金属做阳极,待镀物质做阴极;(4)依据2NH3NH4++NH2-,类推结合题干信息写出电离方程式;从质量守恒的角度书写反应的化学方程式。
(1)粗铜中加入稀硝酸,Fe、Cu和稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、Cu(NO3)2,同时生成氮氧化物,氮氧化物和水反应生成硝酸,能循环利用,调节溶液的pH,将Fe(NO3)3转化为Fe(OH)3沉淀,然后过滤得到滤渣,滤液为Cu(NO3)2溶液,向滤液中加入稀硝酸并调节溶液的pH,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到硝酸铜晶体,①氮氧化物有毒,且NO不和水反应,通入氧气和水,氮氧化物和氧气、水反应生成硝酸,硝酸能循环利用,从而提高原料利用率,且减少污染物的排放,故答案为:将NOx转化为硝酸,提高原料的利用率,减少污染物的排放;②调节溶液的pH使氢氧化铁完全沉淀,铜离子不产生沉淀,当溶液的pH在1.9~3.2之间,铁离子沉淀,而铜离子不产生沉淀,pH为4.7时铜离子产生沉淀,所以调节溶液的pH为3.2--4.7;加水会将溶液稀释,不利于将滤液蒸发浓缩,故不用加水的方法调节溶液pH;③铜离子水解生成氢氧化铜和氢离子,水解方程式为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入稀硝酸能抑制硝酸铜溶解;(2)工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜,电镀时,镀层金属做阳极,待镀物质做阴极,阴极的电极反应式是:Cu2++2e-=Cu;(3)a.在溶解度曲线上方的溶液为过饱和溶液,所以A点时的溶液为饱和溶液,故错误;b.根据图象知,B点时两种晶体在水溶液中都达到饱和,所以二者可以共存,故正确;c.结晶温度较低,晶体以Cu(NO3)2·6H2O析出,故错误;d.若将C点时的溶液降温至30°C以下,如果溶液为过饱和溶液,根据图象知,可以析出Cu(NO3)2·6H2O晶体,故正确;答案选bd;(4)液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18,则液态N2O4电离的方程式是;N2O4
NO++NO3-;Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜,根据质量守恒和电子守恒可写出反应的化学方程式为Cu+2N2O4=Cu(NO3)2+2NO↑。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制备精细化工产品3PbO·PbSO4·H2O(三盐),主要制备流程如下。
请回答下列问题:
(1)铅蓄电池在生活中有广泛应用,其工作原理是Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。若铅蓄电池放电前正、负极质量相等,放电时转移了1 mol电子,则理论上两极质量之差为__________。
(2)将滤液1、滤液3合并,经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作,可得到一种结晶水合物(Mr=322),其化学式为______________________。
(3)步骤③酸溶时铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2及NO。滤液2中溶质的主要成分为______(填化学式)。
(4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为______________________。
(5)步骤⑦的洗涤操作中,检验沉淀是否洗涤完全的操作方法是__________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法正确的是
A. 足量的Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3
B. 铁的化学性质比较活泼,它能和水蒸气反应生成H2和Fe(OH)3
C. 用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
D. 向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀,且颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是______,写出正极的电极反应________。若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过0.05mol电子时,两个电极的质量差为________。
(2)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
①实验测得OH-定问移向B电极,则_____处电极入口通甲烷(填A或B),其电极反应式为 ___________。
②当消耗甲院的体积为33.6L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】Na2CO3溶液与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下,下列选项错误的是
A. 等浓度、等体积的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液分别与足量的盐酸反应均有气泡产生
B. CO32-(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) 是放热反应
C. HCO3-(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l) 是放热反应
D. CO2(g)+H2O(l)=H2CO3(aq) 是放热反应
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定温度和压强下,在2 L的密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是:
A. 0~10 min内,以NH3表示的平均反应速率为0.005 mol L-1 min-1
B. 10~20 min内,NH3浓度变化的原因可能是加入催化剂或缩小容器体积
C. 该反应在20 min时达到化学平衡状态
D. N2的平衡转化率与H2平衡转化率相等
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】利用下图实验装置进行有关实验,下列对结论的叙述正确的是
选项 | ①中试剂 | ②中试剂 | 结论 | |
A | 镁条、蒸馏水 | 肥皂水 | ②中开始出现气泡,说明①中生成了氢气 | |
B | 铜片、硝酸溶液 | 蒸馏水 | ②中试管口出现红棕色气体,说明①中生成了NO2 | |
C | 二氧化锰、浓盐酸 | 淀粉KI溶液 | 该装置可以用来检验①中是否产生了氯气 | |
D | 乙醇、乙酸、浓硫酸 | 饱和NaOH溶液 | 该装置可以用来制备乙酸乙酯 |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】向一种一元强酸HA溶液中加入一种碱MOH,溶液呈中性,下列判断正确的是
A.加入的碱过量
B.反应后溶液中c(A-)=c(M+)
C.混合前酸与碱中溶质的物质的量相等
D.生成的盐发生水解
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com