练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    14．某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物．为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

    沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2
    开始沉淀的pH2.37.64.4
    完全沉淀的pH3.29.76.4
    （1）酸浸后加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于调整pH值与Cu2+分离．调pH步骤中加入的试剂最好是CuO、或Cu（OH）2、或CuCO3（填化学式）．实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、、玻璃棒．
    （2）煮沸CuSO4溶液的原因是除净溶液中的H2O2，避免影响下一步CuCl的生成．
    向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4．
    （3）Fe3+发生水解反应Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c{\;}^{3}（H{\;}^{+}）}{c（Fe{\;}^{3+}）}$．
    （4）称取所制备的CuCl样品0.250 0g置于一定量的0.5mol•L-1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.100 0mol•L-1的Ce（SO4）2溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO4）2溶液25.00mL．有关的化学反应为Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+．计算该CuCl样品的质量分数99.50%．

    分析 工艺流程：电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物．用酸浸取，再用双氧水氧化，可得硫酸铜和硫酸铁的混合溶液，调节PH值，使铁离子产生氢氧化铁沉淀，过滤得氢氧化铁固体，再将氢氧化铁固体加热分解得氧化铁，过滤得滤液中含有硫酸铜，向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，将铜离子还原成亚铜离子，生成白色的CuCl沉淀，
    （1）根据双氧水的性质分析，双氧水有氧化性，能氧化还原性的物质；根据过滤操作的原理、使用的仪器进行分析解答即可；
    （2）CuSO4中+2价的铜具有氧化性能氧化Na2SO3中+4价的硫；
    （3）依据平衡常数的概念结合反应方程式写出平衡常数表达式；
    （4）根据关系式计算n（CuCl），进而计算样品中m（CuCl），进一步计算该CuCl样品的质量分数；

    解答 解：（1）电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物，酸浸后主要是溶解铜、铁等金属化合物，双氧水有强氧化性，能氧化还原性的物质，Fe2+具有还原性，酸浸后加入H2O2，Fe2+能被双氧水氧化为高价离子，便于调整pH值与Cu2+分离，调pH步骤中加入的试剂最好是加入某种物质除去溶液中的酸且不引进新的杂质，所以要加入氧化铜、或氢氧化铜、碳酸铜，当溶液的pH值4.4时，铜离子开始出现沉淀，当溶液的pH值为3.2时，三价铁离子沉淀完全，铜离子未产生沉淀，所以要使三价铁离子和铜离子分离，过滤操作用到的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒等；其中属于玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒，
    故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+，便于调整pH值与Cu2+分离；CuO、或Cu（OH）2、或CuCO3；漏斗、烧杯、玻璃棒；
    （2）过氧化氢性质比较稳定，若加热到153℃便猛烈的分解为水和氧气，将溶液中过量的H2O2 除去可加热至沸避免影响下一步CuCl的生成，因为CuSO4中+2价的铜能把Na2SO3中+4价的硫氧化成+6价的硫，向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3时生成白色的CuCl沉淀，反应的化学方程式为：2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4，
    故答案为：除净溶液中的H2O2，避免影响下一步CuCl的生成；2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4；
    （3）Fe3+发生水解反应Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，所以平衡常数表达式为K=$\frac{c{\;}^{3}（H{\;}^{+}）}{c（Fe{\;}^{3+}）}$，
    故答案为：K=$\frac{c{\;}^{3}（H{\;}^{+}）}{c（Fe{\;}^{3+}）}$；
    （4）设样品中CuCl的质量为x，有关的化学反应为：Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-，Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+，则：
    由化学反应方程式可知：CuCl～～～Fe2+～～～Ce4+ 
                                          1                              1
                                    n（CuCl）        25.00×10-3L×0.1000 mol/L
    所以 n（CuCl）=25.00×10-3L×0.1000 mol/L=2.50×10-3mol．
    所以该样品CuCl的质量为2.50×10-3mol×99.5g/mol=0.24875g，所以0.2500g该样品CuCl的质量分数为$\frac{0.24875g}{0.2500g}$×100%=99.50%，
    故答案为：99.50%．

    点评 本题是一道实验探究题，能较好的考查学生分析和解决问题的能力，考查了常见物质分离的方法，滴定计算等，注意实验方案的设计原理和步骤利用关系式计算，依据已有的知识结合物质间反应的实验现象进行物质成分的推断，是解答的关键，平时注意打好扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力培养，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．（1）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
    电离能（KJ/mol）I1I2I3I4
    A93218211539921771
    B7381451773310540
    ①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背能量最低原理，B元素位于周期表五个区域中的s区．

    ②ACl2分子中A的杂化类型为sp，ACl2的空间构型为直线形．
    （2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物．
    ①以体心立方堆积形成的金属铁中，其原子的配位数为8．
    ②写出一种与CN-互为等电子体的单质的电子式．
    ③六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4-中不存在B．
    A．共价键    B．非极性键   C．配位键     D．σ键     E．π键
    （3）一种Al-Fe合金的立体晶胞如图2所示．请据此回答下列问题：
    ①确定该合金的化学式Fe2Al．
    ②若晶体的密度=ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含ρ的代数式表示，不必化简）为$\root{3}{\frac{139}{2ρ{N}_{A}}}$cm．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．属于人工合成材料的物质是（　　）
    A．淀粉B．塑料C．蚕丝D．棉花

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．下列分子中，所有原子最外层均为 8 电子结构的是（　　）
    A．CO2B．BF3C．LiClD．NH3

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列有关用水杨酸和乙酸酐制备阿司匹林（乙酰水杨酸）的说法中正确的是（　　）
    A．为控制水浴温度为85～90℃，把温度计插入反应液中
    B．为除去阿司匹林中混有的杂质，可在粗产品中加足量NaHCO3溶液、搅拌、过滤、洗涤沉淀，干燥即得精品
    C．一定条件下，1mol阿司匹林最多可与2mol的NaOH反应
    D．可用FeCl3溶液检验阿司匹林中是否含有未反应完的水杨酸

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．以石油裂解气为原料，通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G．

    请回答下列问题：
    （1）反应①化学方程式为CH2=CH-CH=CH2+Cl2→CH2Cl-CH=CH-CH2Cl
    （2）反应②③的目的是：保护碳碳双键，防止被氧化．
    （3）写出反应③的化学方程式：．写出反应⑥的化学方程式：CH2BrCH2CH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$HOCH2CH2CH2OH+2NaBr．
    （4）写出B的结构简式．B被氧化成C的过程中会有中间产物生成，该中间产物可能是HOCH2CHClCH2CHO或OHCCHClCH2CHO或OHCCHClCH2COOH（写出一种物质的结构简式），检验该物质存在的试剂是银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液．
    （5）写出生成G的化学方程式nHOCH2CH2CH2OH+nHOOCCH=CHCOOH→2nH2O+．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．表是周期表中的一部分，根据A-I的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：

    ⅠA
    ⅡA
    ⅢA
    ⅣA
    ⅤA
    ⅥA
    ⅦA
    0
    1A
    2DEFGI
    3BCH
    （1）表中元素，化学性质最不活泼的是Ne．
    （2）A-I元素中，非金属性最强的元素与金属性最强的元素形成的物质是Na，该物质的熔点比干冰的熔点高（填“低”或“高”）．
    （3）比较D、E最高价氧化物的水化物酸性强弱HNO3＞H2CO3．
    （4）G、H的氢化物沸点较高的是HF，理由是HF分子间含氢键．
    （5）A、E、H组成的常见物质的电子式为．
    （6）用电子式表示E的氢化物的形成过程3H•+→．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    10．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）常用作食品漂白剂．其制备工艺流程如图：

    已知：反应II包含2NaHSO3═Na2S2O5+H2O等多步反应．
    （1）反应I的总化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，反应I进行时应先通入的气体是NH3，反应I产生的NH4Cl可用作氮肥．
    （2）灼烧时发生反应的化学方程式为2CuS+3O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+2SO2，若灼烧时生  成SO21.12×l06 L（标准状况下），则转移电子3×l05mol．
    （3）己知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O；
    （4）副产品X的化学式是CuSO4•5H2O，在上述流程中可循环使用的物质是CO2；
    （5）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应II中气体与固体的物质的量之比约为2：1，检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂①④⑤（填编号）．
    ①澄清石灰水    ②饱和碳酸氢钠溶液    ③氢氧化钠   ④酸性高锰酸钾    ⑤稀硫酸．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol．下列热化学方程式书写正确的是（　　）
    A．2KOH（aq）+H2SO4（aq）═K2SO4（aq）+2H2O（l）△H=-57.3 kJ/mol
    B．2H+（aq）+SO42-（aq）+Ba2+（aq）+2OH-（aq）═BaSO4（s）+2H2O（l）△H=-57.3 kJ/mol
    C．2C8H18（g）+25O2（g）═16CO2（g）+18H2O（l）△H=-5518 kJ/mol
    D．C8H18（l）+O2（g）═8CO2（g）+9H2O（l）△H=-5518 kJ/mol

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案