练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    9．利用废铁丝、硫酸铜废液（含硫酸亚铁）和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体．生产过程如下：

    试回答下列问题：
    （1）铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，可能发生反应的离子方程式有Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe═3Fe2+、Fe+2H+═Fe2++H2↑．
    （2）废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物．原因是：
    ①灼烧不充分Cu未被完全氧化．
    ②CuO被还原．还原剂是C或CO，该还原反应的化学方程式是2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑或CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2．
    （3）为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，还通入O2．通入O2的目的是（用化学反应方程式表示）2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O．
    （4）直接向氧化铜混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是生成等量的硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多，且会产生污染大气的气体SO2．

    分析 废铁丝、硫酸铜废液（含硫酸亚铁）和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体的生产流程：将金属铁投入硫酸铜中，可以置换出金属铜，金属铜可以和氧气在灼烧下发生反应生成氧化铜（废铜中含有的有机物质含有碳元素，灼烧会产生碳单质或是CO，具有还原性，可以和氧化铜在加热下发生反应，得到金属铜），氧化铜可以和硫酸反应得到硫酸铜溶液，
    （1）金属铁表面的铁锈可以和硫酸反应；
    （2）有机物中含有碳元素，根据有机物燃烧可以得到碳单质或是一氧化碳具有还原性，可以和氧化铜反应来回答；
    （3）在稀硫酸作用下氧气将铜氧化生成硫酸铜；
    （4）金属铜可以和浓硫酸在加热的条件下发生反应得到硫酸铜、水以及二氧化硫．

    解答 解：废铁丝、硫酸铜废液（含硫酸亚铁）和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体的生产流程：将金属铁投入硫酸铜中，可以置换出金属铜，金属铜可以和氧气在灼烧下发生反应生成氧化铜（废铜中含有的有机物质含有碳元素，灼烧会产生碳单质或是CO，具有还原性，可以和氧化铜在加热下发生反应，得到金属铜），氧化铜可以和硫酸反应得到硫酸铜溶液．
    （1）除铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，目的是出去铁锈，发生的反应可能有：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe═3Fe2+，Fe+2H+═Fe2++H2↑，故答案为：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe═3Fe2+、Fe+2H+═Fe2++H2↑；
    （2）废铜中含有的有机物质含有碳元素，灼烧会产生碳单质或是CO，具有还原性，可以和氧化铜在加热下发生反应，得到金属铜，2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑或CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2，
    故答案为：C或CO；2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑或CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2；
    （3）在稀硫酸作用下氧气将铜氧化生成硫酸铜，反应的化学反应方程式为2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O，
    故答案为：2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O；
    （4）金属铜可以和浓硫酸在加热的条件下发生反应得到硫酸铜、水以及二氧化硫，①Cu+2H2SO4（浓硫酸）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑，②2Cu+O2+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO4+2H2O，生成等量的硫酸铜晶体方法①所消耗的硫酸更多，且会产生污染大气的气体SO2，
    故答案为：生成等量的硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多，且会产生污染大气的气体SO2．

    点评 本题是一道物质的分离和提纯的实验方案设计题，考查学生分析和解决问题的能力，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：选择题

    1．工业生产水煤气的反应为C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+131.4kJ•mol-1下列判断正确的是（　　）
    A．反应物的能量总和大于生成物的能量总和
    B．上述反应表示生成1体积CO（g）吸收131.4kJ热量
    C．在CO（g）+H2（g）═C（s）+H2O（l） 中的△H比-131.4kJ•mol-1小
    D．C（s）+2H2O（g）═CO2（g）+2H2（g） 中的△H比+131.4kJ•mol-1小

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．设NA代表阿佛加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
    A．0.2 mol过氧化氢完全分解转移的电子数目为0.4 NA
    B．12.8g Cu与足量HNO3反应生成NO和NO2，转移电子数目为0.4 NA
    C．0.1 mol/L的Na2CO3溶液中CO32-的个数小于0.1NA
    D．1 mol SiO2晶体中含有NA个SiO2分子

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．用12mol/L浓盐酸多少毫升可配成0.2mol/L盐酸250mL？

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．无水氯化铝是有机化工常用催化剂，其外观为白色固体，1780C时升华，极易潮解，遇 水后会发热并产生白雾．实验室用如图装置制备少量无水氯化铝，其反应原理为：2Al+6HCl（g）→2A1Cl3+3H2．完成下列填空：
    （1）写出烧瓶中（B处）发生反应的化学方程式：NaCl+H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;微热\;}}{\;}$NaHSO4+HCl↑
    （2）C中盛有的试剂为浓硫酸．进行实验时应先点燃B（选填“B”或“D”）处酒精灯．
    （3）用粗短导管连接D、E的目的是a （选填序号）．a．防堵塞b．防倒吸 C．平衡气压d．冷凝回流
    E瓶的作用是使AlCl3冷凝、收集AlCl3．
    （4）F中盛有碱石灰，其目的是ad（选填序号）．
    a．吸收HCl  b．吸收Cl2   C．吸收CO2    d．吸收H2O
    （5）将D中固体改为市售氯化铝（AlCl3.6H20）也能进行无水氯化铝的制备，此时通入HCl气体的目的是抑制AlCl3水解．若实验条件控制不当，最终得到的物质是碱式氯化铝（化学式为Al2（OH）nCl（6-n）），且质量是原市售氯化铝的40%，则可推算n的值为4．
    （6）有人建议将上述装置A、B中的试剂改为浓盐酸和二氧化锰，其余装置和试剂均不变，也能制备无水AlCl3．事实证明这样做比较危险，请简述理由制得的Cl2中混有HCl，与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．某有机物T的结构简式为，请回答下列问题：
    （1）若T是由X和Y发生成环反应的产物，X为乙炔，则Y的结构简式为CH2=C（CH3）C（CH3）=CH2，Y与足量的氢气在一定条件下反应生成烷烃M，M的名称是2，3-二甲基丁烷．
    （2）若T是由W和R的成环反应产物，W为1，3-丁二烯，则R的结构简式为CH3C≡CCH3，写出R与足量溴的四氧化碳溶液反应的化学方程式：CH3C≡CCH3+2Br2?CH3CBr2CBr2CH3，．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列实验操作的原理不相同的一组是（　　）
    A．过滤、分子筛筛分气体B．渗析、盐析
    C．分馏、蒸馏D．层析、萃取

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．随着核电荷数的递增，卤族元素性质递变正确的是（　　）
    ①单质颜色加深  
    ②单质沸点升高  
    ③单质氧化性增强  
    ④离子半径增大  
    ⑤气态氢化物稳定性增强  
    ⑥卤化氢水溶液的酸性增强．
    A．①②③B．④⑤⑥C．①②④⑥D．①②③④⑤⑥

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．化学能与热能、电能等能相互转化．关于化学能与其他能量相互转化的说法错误的是（　　）
    A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
    B．化石燃料是不可再生能源，燃烧时将化学能转变为热能
    C．图I所示的装置能将化学能转变为电能
    D．图II所示的反应为吸热反应

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案