【题目】从含铜废料(如:覆铜板、印刷线路板及铅冰铜等)中提取铜,既可提高资源的利用率又可减少重金属污染.
(1)废覆铜板(Cu和Sn组成)可用CuSO4和H2SO4混合溶液作电解质溶液,直接电解回收精铜,阳极上发生的电极反应为 .
(2)废印刷线路板中的铜常用含盐酸的FeCl3溶液或H2O2﹣HCl﹣NaCl混合溶液浸取回收.
①用FeCl3溶液浸取铜时发生反应的离子方程式为;若加盐酸不足,反应一段时间后线路板表面有红褐色沉淀,产生红褐色沉淀的原因是 .
②将粉碎后的废印刷线路板放入三口烧瓶中,分别加入由0.3molL﹣1盐酸、0.5molL﹣1NaCl及不同浓度的H2O2组成的混合溶液,在温度、搅拌速率及固液比等均相同时,铜的浸取率随H2O2的浓度和时间的变化如图1所示.当c(H2O2)=0molL﹣1时,也有少量的铜被浸出,其原因是 .
③用H2O2﹣HCl﹣NaCl混合溶液浸取时,其浸取过程包括:
(Ⅰ) Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
(Ⅱ) Cu2++Cu2Cu+
(Ⅲ) Cu++nCl﹣CuCln(n﹣1)﹣
(Ⅳ) 2CuCln(n﹣1)﹣+2H++H2O2=2Cu2++2H2O+2nCl﹣
其他条件相同时,增大下列离子浓度可以加速Cu从废电路板中浸出的是(填序号).
a.Na+ b.Cu2+ c.Cl﹣d.OH﹣
(3)铅冰铜(PbS、Cu2S及FeS的混合物)可用HCl﹣H2O2混合溶液浸取.
①Cu2S被HCl﹣H2O2混合溶液浸取得到硫酸铜和氯化铜溶液的化学方程式为 .
②若由H2SO4代替HCl﹣H2O2中的HCl,其他条件相同,铜的浸取率随硫酸浓度的变化如图2所示.当H2SO4浓度大于3.1molL﹣1时,硫酸浓度越大,铜的浸取率反而越小,其原因可能是 .
【答案】
(1)Cu﹣2e﹣=Cu2+和Sn﹣2e﹣=Sn2+
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;c(H+)和c(Fe3+)小,有利于Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀;液面上方空气中O2随搅拌不断进入溶液,溶解的O2将铜氧化而被浸取;bc
(3)Cu2S+5H2O2+2HCl=CuCl2+CuSO4+6H2O;过量的硫酸会生成PbSO4沉淀包裹在铅冰铜颗粒表面,使铜无法与浸出液接触
【解析】解:(1)电解法精炼铜,阳极为活性电极,电极本身参与放电,铜失去电子发生氧化反应,电极反应式:Cu﹣2e﹣=Cu2+;锡失去电子生成锡离子,电极反应式:Sn﹣2e﹣=Sn2+;
所以答案是:Cu﹣2e﹣=Cu2+ 和Sn﹣2e﹣=Sn2+;
2)①三价铁离子能够氧化铜生成铜离子,本身被还原为二价铁离子,离子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
若加盐酸不足,溶液中氢离子浓度较小,三价铁离子水解生成氢氧化铁,所以若加盐酸不足,反应一段时间后线路板表面有红褐色沉淀;
所以答案是:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
c(H+)和c(Fe3+)小,有利于Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀;
②当c(H2O2)=0molL﹣1时,液面上方空气中O2随搅拌不断进入溶液,溶解的O2将铜氧化而被浸取,所以也有少量的铜被浸出;
所以答案是:液面上方空气中O2随搅拌不断进入溶液,溶解的O2将铜氧化而被浸取;
③a.依据给出的方程式可知,上述反应与钠离子都无关,所以改变钠离子的浓度,不影响Cu从废电路板中浸出,故a不选;
b.由Cu2++Cu2Cu+可知增大铜离子浓度,上述反应的速率加快,故b选;
c.由Cu++nCl﹣CuCln(n﹣1)﹣可知增大Cl﹣浓度,反应Ⅲ加快,故c选;
d.氢氧根离子能够与氢离子、铜离子反应,增大氢氧根离子浓度,能够使氢离子、铜离子浓度减小,反应速率减慢,故d不选;
故选:bc;
3)①Cu2S在盐酸的酸性环境下被过氧化氢生成硫酸铜、氯化铜和水,依据得失电子守恒,原子个数守恒反应的方程式为:Cu2S+5H2O2+2HCl=CuCl2+CuSO4+6H2O;
所以答案是:Cu2S+5H2O2+2HCl=CuCl2+CuSO4+6H2O;
②由H2SO4代替HCl﹣H2O2中的HCl,其他条件相同,铜的浸取率随硫酸浓度的变化如图2所示.当H2SO4浓度大于3.1molL﹣1时,过量的硫酸会生成PbSO4沉淀包裹在铅冰铜颗粒表面,使铜无法与浸出液接触,使得硫酸浓度越大,铜的浸取率反而越小;
所以答案是:过量的硫酸会生成PbSO4沉淀包裹在铅冰铜颗粒表面,使铜无法与浸出液接触;
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【题目】(2017·海南卷)下列实验操作正确的是
A.滴定前用待测液润洗锥形瓶
B.容量瓶和滴定管使用前均需要检漏
C.蒸馏完毕时,先关闭冷凝水,再停止加热
D.分液时,下层溶液先从下口放出,上层溶液再从上口倒出
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【题目】(2017·安徽省蒙城一中高一下学期第一次月考)为除去KCl溶液中含有的少量K2SO4和CaCl2,下列各操作:①加热蒸发;②加过量BaCl2溶液;③加适量盐酸;④加过量K2CO3;⑤过滤。顺序正确的是
A.②③④⑤① B.②④⑤③① C.①②③④⑤ D.④③②⑤①
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【题目】肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料,反应时N2O4为氧化剂,生成N2和H2O(g),已知: N2(g)+2O2(g)═N2O4(g),△H=+8.7kJ/mol;
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g),△H=﹣534.0kJ/mol;
下列表示肼跟N2O4反应的热化学反应方程式,正确的是( )
A.2N2H4(g)+N2O4(g)═3N2(g)+4H2O(g);△H=﹣542.7 kJ/mol
B.2N2H4(g)+N2O4(g)═3N2(g)+4H2O(g);△H=﹣1059.3 kJ/mol
C.N2H4(g)+ N2O4(g)═ N2(g)+2H2O(g);△H=﹣1076.7 kJ/mol
D.2N2H4(g)+N2O4(g)═3N2(g)+4H2O(g);△H=﹣1076.7 kJ/mol
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【题目】下列关于物质分类的说法正确的是
A.油脂、糖类、蛋白质均是天然高分子化合物
B.三氯甲烷、氯乙烯、三溴苯酚均是卤代烃
C.CaCl2、烧碱、聚苯乙烯均为化合物
D.稀豆浆、硅酸、雾霾均为胶体
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【题目】亚硝酸盐与钴(Ⅲ)形成的一种配合物1Co(NH3)5NO2]Cl2的制备流程如图:
(1)Co2+基态核外电子排布式为 .
(2)配合物1Co(NH3)5Cl]Cl2中与Co3+形成配位键的原子为(填元素符号);配离子 1Co(NH3)5NO2]2+的配体中氮原子的杂化轨道类型为 .
(3)与NO2﹣互为等电子体的单质分子为(写化学式).
(4)H2O2与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为 .
(5)亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺,亚硝胺NDMA的结构简式如图 所示,1molNDMA分子中含有σ键的数目为mol.
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【题目】U、V、W、X、Y、Z是六种常见的短周期主族元素,其中W、X、Y、Z原子半径随原子序数的变化如图所示:
已知Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单氢化物反应可生成离子型晶体的一种盐;Z是地壳中含量最多的元素;W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1;U原子最外层电子数是次外层电子数的两倍;V为原子核内有12个中子的二价金属,当2.4克V与足量热水反应时,在标准状况下放出气体2.24L;请回答下列问题:
(1)指出Y元素在周期表中的位置;
(2)写出W的简单离子的结构示意图;
(3)比较W的气态氢化物与H2S和HF的稳定性(由强到弱):
(4)由W、Y两种元素组成的一种化合物,每个原子最外层均达到8电子稳定结构,写出该化合物的电子式;
(5)UZ2的结构式为
(6)由X、Y、Z三种元素组成的化合物,是一种常见的化肥,其原子个数比为4:2:3,则该物质含有的化学键类型为;
(7)V与W两元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 .
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