铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
(1)铜可采用如下方法制备:
火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2
湿法炼铜:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
上述两种方法中,铜元素均被__________ (填“氧化”还是“还原”)成铜单质。
(2)印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2·2H2O,实验室模拟回收过程如下:
①步骤1中反应的离子方程式是_______________。
②步骤2所加的氧化剂最适宜的是____________________。
A.HNO3 B.H2O2 C.KMnO4
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到5,此时Fe3+浓度为__________
[Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38],可选用的“试剂1”是__________(写出一种即可)。
④蒸发浓缩CuCl2溶液时,要滴加浓盐酸,目的是_______________________ (用化学方程式并结合简要的文字说明),再经冷却、结晶、过滤,得到CuCl2·2H2O。
(3)欲实现反应Cu+H2SO4(aq)=CuSO4+H2↑,在你认为能实现该转化的装置中的括号内,标出电极材料(填“Cu”或“C”)。并写出电极反应式。
27. (15分)(1)还原(2) ①2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+②B
③4×10-11 mol/L CuO[或Cu(OH)2]④CuCl2在溶液中可以发生水解反应:CuCl2+2H2O Cu(OH)2+2HCl,滴加浓盐酸,可以抑制水解
(3)(3分)如图 阳极:Cu-2e-=Cu2+ 阴极:2H++2e-=H2
解析试题分析::(1)在火法炼铜:Cu2S+O2=2Cu+SO2和湿法炼铜:CuSO4+Fe═FeSO4+Cu中铜元素的化合价降低,Cu2S、CuSO4都为氧化剂,被还原,发生还原反应,故答案为:还原;
(2)①根据氧化还原反应原理可以写出2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+②由于过氧化氢氧化二价铁离子时不会产生新杂质,故选B。③根据[Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38],氢离子浓度为1×10-5 mol/L,代入表达式可求得Fe3+浓度为4×10-11 mol/L。加入 CuO[或Cu(OH)2]不会产生杂质又能调节PH值。④CuCl2在溶液中可以发生水解反应,加入浓盐酸,可以抑制水解,故答案为:CuCl2在溶液中可以发生水解反应,CuCl2+2H2O?Cu(OH)2+2HCl,滴加浓盐酸,可以抑制水解;
(3)Cu和H2SO4之间的反应是非自发的,需要电解池实现,金属铜作阳极,阴极是导体即可,电解质为硫酸,即,故答案.
考点:本题考查金属的回收,涉及到氧化还原反应、电解池的工作原理,难度不大.
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在一百多种化学元素中,非金属占了23种。80%的非金属元素在社会中占重要位置。如C、N、O、Si、Cl等。
(1)氯元素原子最外电子层上有 种能量不同的电子,该元素的简单阴离子核外电子排布式是 。
(2)由氮元素与硅元素组成的物质,可用于制造发动机的耐热部件,因为它属于 晶体,请写出该化合物的化学式 。
(3)下列事实能说明氯与氧两元素非金属性相对强弱的有 。(选填编号)
a.Cl原子最外层电子数比氧多
b.酸性:HCl>H2O
c.ClO2中氯元素为+4价,氧元素为?2价
d.沸点:H2O>HCl
与Cl2相比较,ClO2处理水时被还原成Cl-,不生成有机氯代物等有害物质。工业上可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2,反应如下:NaClO2 +HCl ClO2↑+___________________(没有配平)
(4)上述方程式中,缺项物质是___________,配平方程式,并在下面补全反应物系数。____NaClO2 +____HCl
(5)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。生成0.2 mol ClO2转移电子的物质的量为_______ mol。
(6)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某污水中含CN-a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种无毒气体。处理100m3这种污水,至少需要ClO2 _______ mol 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
实验室可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①请用“双线桥”标出电子转移的方向和数目;(2分)
②该反应中被氧化和未被氧化的HCl的物质的量之比是 _______。(1分)
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2↑+8H2O+2KCl,在这个反应中,氧化剂是 ,氧化产物是 ,用双线桥标出电子的转移方向和数目 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填序号)。
A.只有还原性 | B.还原性和酸性 | C.只有氧化性 | D.氧化性和酸性 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知反应:3NO2+H2O═2HNO3+NO,回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为 .
(2)氧化剂与还原剂的质量比为 .
(3)在标准状况下,3.36L NO2与H2O完全反应转移的电子数目为 .
(4)用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目 .
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
为防治碘缺乏病,通常在食盐中添加少量的碘酸钾(KIO3)。碘酸钾和碘化钾在溶液中能发生下列反应:KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O
(1)该反应中,氧化剂是________,氧化产物是______;
(2)当有1 mol I2生成时,有________ mol还原剂被氧化;
(3)当有1 mol氧化剂参与反应时,转移电子的数目为________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
实验室也可用反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O来快速制取氯气。
(1)请标出电子的转移方向和数目
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)若产生标准状况下Cl2 11.2L,则反应过程中转移的电子数为________ ,被氧化的还原剂
的物质的量为___________。
(3)需消耗36.5%的浓盐酸多少质量?
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
酒后驾车已成为一个社会问题。检测驾驶人员呼气中酒精浓度(BrAC)的方法有多种。
(1)早期是利用检测试剂颜色变化定性判断BrAC,曾用如下反应检测BrAC:
3CH3CH2OH+2KMnO4→3CH3CHO+2MnO2+2KOH+2H2O 。
上述反应中发生还原反应的过程是________ →_________。
(2)受上述方法启发,后来用五氧化二碘的淀粉溶液检测BrAC,溶液变蓝,乙醇被氧化为乙醛。该反应的化学方程式为_________。
(3)1994年美国首次批准使用唾液酒精含量检测方法,成为血液、呼气之后的第三种检测手段。其原理是在乙醇氧化酶作用下,乙醇与氧气反应生成乙醛和过氧化氢,判断该条件下乙醇、氧气、乙醛和过氧化氢四种物质中氧化性最强的物质是_______(填写化学式)。
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