【题目】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图:
(1)“焙烧”时CuS转化为CuO和SO2,反应的化学方程式为___。
(2)“酸化”步骤反应的离子方程式为___。
(3)“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为___。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用___(填序号)。
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”一步的过程中无红棕色气体生成。
①理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为___。
②若不加10% H2O2,只用浓HNO3,随着反应的进行,容器内持续出现大量红棕色气体,写出该反应的离子方程式____。
(6)由“反应”所得溶液中尽可能多地析出Cu(NO3)2·3H2O晶体的方法是___。(相关物质的溶解度曲线如图所示)
【答案】2CuS+3O2 2CuO+2SO2 CuO+2H+═Cu2++H2O FeSO4 a 2∶1 Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶
【解析】
工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体,废料通入空气焙烧后,铜生成氧化铜,硫化铜转化为CuO和SO2,加入硫酸酸化生成硫酸铜,加入过量的铁发生置换反应生成铜,过滤得到滤渣铁和铜,用溶液A淘洗后加入20%的HNO3和10%的H2O2发生反应,蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶,从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)23H2O,据此分析解答。
(1)CuS焙烧和氧气反应转化为CuO和SO2,反应的化学方程式为:2CuS+3O2 2CuO+2SO2,故答案为:2CuS+3O2 2CuO+2SO2;
(2)酸化过程为经过焙烧得到的氧化铜与稀硫酸反应生成铜离子,离子方程式为:CuO+2H+═Cu2++H2O,故答案为:CuO+2H+═Cu2++H2O;
(3)根据上述分析可知,过滤得到滤液主要为硫酸亚铁溶液,故答案为:FeSO4;
(4)淘洗加入的酸不能具有强氧化性,否则会溶解铜。a.稀硫酸,不能和铜反应,故a选;b.浓硫酸和铜在常温下不反应,但浓硫酸稀释会放出大量热,会和铜发生反应,故b不选;c.稀硝酸具有氧化性能溶解铜,故c不选;d.浓硝酸能溶解铜,故d不选;故答案为:a;
(5)①“反应”一步所用的试剂是20%HNO3和10%H2O2,硝酸做酸,过氧化氢做氧化剂将Cu氧化生成硝酸铜,反应的化学方程式为:Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O,理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2∶1,故答案为:2∶1;
②若不加10%H2O2,只用浓HNO3,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(6)根据图像中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知,温度高于26.4°C从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)23H2O,从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)23H2O的方法是:蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶,故答案为;蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4°C结晶。
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【题目】干燥管A中为块状白色固体,B中为淡黄色粉末,C中为白色固体。并将A、B、C按如图所示装置连接,当打开活塞(Ⅰ)(Ⅱ)时,D中蜡烛火焰明亮;打开活塞(Ⅰ)(Ⅲ)时,D中蜡烛火焰熄灭;关闭活塞(Ⅰ)时,A中反应自行停止。
试根据上述实验事实,回答以下各问题:
(1)A中发生的化学反应是______________。
(2)在装置B中的淡黄色粉末是______________。
(3)在干燥管C中的白色固体应为________________。
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【题目】某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃(含一个双键)组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度13,在标准状况下,将56L混合气体通入足量的溴水中,溴水的质量增重35g。
(1)计算确定混合气体中烃的化学式_____。
(2)混合气体中两种烃的物质的量之比_____。
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【题目】一定温度下,可逆反应:在某密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是
A.
B.,反应达到平衡,升高温度,有利于平衡逆移
C.,若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量增大
D.,在密闭容器中达到平衡,混合气体的平均相对分子质量不变,则反应一定达到平衡
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【题目】(1)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质FeCl3,而在盐酸中生成浅绿色的FeCl2溶液。在Cl2、Cl-、H+中,具有氧化性的是____________,其中氧化性最强的是____________。
(2)盐酸在不同的反应中可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。现在有如下三个反应,请写出盐酸在三个反应中分别起何种作用:
①Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑____________________;
②NaOH+HCl===NaCl+H2O__________________;
③2HClH2↑+Cl2↑________________________。
(3)铁钉在氯气中被锈蚀成棕褐色物质FeCl3,而在盐酸中生成浅绿色溶液(FeCl2);向浓盐酸中滴加KMnO4溶液产生淡黄绿色气体(Cl2)。在Cl2、H+、中,__________________氧化性最强。
(4)高锰酸钾与氢溴酸溶液可以发生下列反应:2KMnO4+16HBr===5Br2+2MnBr2+2KBr+8H2O。其中还原剂是________________。若消耗15.8 g氧化剂,则被氧化的还原剂的质量是______________g。HBr的作用是____________________。
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【题目】下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法中正确的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示
C.当一个可逆反应达到平衡状态时,这就是这个反应所能达到的限度,即使条件改变,该限度都不改变
D.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变
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【题目】研究化学反应中能量变化,能更好地利用化学反应为生产和生活服务。
(1)反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化如图1所示。
①该反应为 __________(填“吸热”或“放热”)反应。
②为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了图2实验装置,在甲试管里先加入适量铁片,再加入稀硫酸,U形管中可观察到的现象是__________。
③若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是__________(填字母)。
A.铁片改为铁粉 B.稀硫酸改为98%的浓硫酸 C.升高温度
(2)若将上述反应设计成原电池,装置如图3所示。
①铜为 __________(填“正”或“负”)极;负极的电极反应式为______。
②若该电池反应过程中共转移0.3 mol电子,则生成的H2在标准状况下的体积是__________L。
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【题目】(1)比较熔点:晶体_______白磷晶体(填“>”、“<”或“=”),判断的理由是_______________;
(2)酸碱质子理论认为,能电离出质子(氢离子)的物质是酸,能结合质子的物质是碱,用一个离子方程式说明:与的碱性强弱________________;
(3)一水合氨分子中,与实际上是通过氢键相结合,请结合一水合氨的性质,用结构式画出一水合氨最有可能的分子结构____________。
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【题目】某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学的反应制取胆矾。其设计的实验过程为:
(1)铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于___上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使___,灼烧后的坩埚应放在___上,不能直接放在桌面上。
a.蒸发皿 b.石棉网 c.泥三角 d.表面皿 e.坩埚钳 f.试管夹
(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是___。
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原
b.灼烧不充分铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜
d.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、___、冷却结晶、___、自然干燥。
(4)由粗制氧化铜通过两种斜径制取胆矾,与途径I相比,途径Ⅱ有明显的两个优点是:____。
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中,若测定结果x值偏高,可能的原因是___。
a.加热温度过高
b.胆矾晶体的颗粒较大
c.加热后放在空气中冷却
d.胆矾晶体部分风化
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