【题目】某研究性学习小组对某废旧合金(含有Cu、Fe、Si三种成分)进行分离、回收。其工业流程如下:
已知:298K时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,
根据上面流程回答有关问题:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ一定都不含有的操作是________。
A.过滤B.洗涤C.干燥D.蒸馏
(2)过量的还原剂应是__________________,溶液a中发生的反应的离子方程式为________________________________。
(3)若用xmol/LKMnO4溶液处理溶液b,当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液ymL,则最后所得红棕色固体C的质量为________g(用含x、y的代数式表示)。
(4)将溶液c调节pH至2.9-3.2的目的是______________________________。
(5)常温下,取0.2mol/L的CuCl2溶液,若要使Cu2+开始沉淀,应调节pH至___________。
(6)用惰性电极电解溶液e制取固体B,所发生的化学反应方程式为___________________________。
【答案】 D Cu或铜 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 0.4xy 保证Fe Fe3+沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀 4.5 CuCl2Cu+ Cl2↑
【解析】(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是将不溶固体与液体分离,所以都有过滤、洗涤、干燥的操作,则不可能存在蒸馏操作,蒸馏是分离互溶液体的操作,答案选D;(2)过量的氯化铁溶液与合金中的Cu、Fe反应生成氯化亚铁和氯化铜,同时溶液中还存在过量的氯化铁,根据流程图可知固体B可由溶液e得到,所以B为Cu,则过量的还原剂是铜或Cu;溶液a中发生的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;(3)溶液b为氯化亚铁和氯化铜的混合液,若用x mol/L KMnO4溶液处理溶液b,则高锰酸钾与亚铁离子发生氧化还原反应,亚铁离子被氧化为铁离子,高锰酸根离子被还原为锰离子,当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液ymL,根据得失电子守恒,则亚铁离子的物质的量是xy×10-3×5mol,生成的红棕色固体为Fe2O3,则该固体的质量是xy×10-3××160g/mol=0.4xyg;(4)根据沉淀的溶度积的数值,氢氧化铁的溶度积最小,所以溶液pH调节至2.9-3.2的目的是保证Fe3+沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀;(5)常温下,取0.2mol/L的CuCl2溶液,则铜离子的浓度是0.2mol/L,若要使Cu2+开始沉淀,则c(Cu2+)c2 (OH-)= Ksp[Cu(OH)2],所以c(OH-)=10-9.5mol/L,则pH=4.5,所以将溶液调节至4.5时铜离子开始沉淀;(6)溶液e中含有氯化铜,钾离子的放电能力较铜离子弱,则用惰性电极电解氯化铜时,电解的实质是电解溶质氯化铜,所以反应方程式是CuCl2
Cu+Cl2↑。
点晴:本题考查了实验方案的设计,设计实验基本操作,物质的分离与除杂,离子方程式的书写,沉淀溶解平衡及电解原理,题目较难,要考虑整个流程,从实验目的出发围绕问题根据化学原理一步步解答。本题的主要流程是这样的:含有Cu、Fe、Si废旧合金中的铁与铜与过量的氯化铁溶液发生氧化还反应,得到固体硅和含氯化铜、氯化亚铁和氯化铁的混合溶液a,加入过量的还原剂铜粉,得到时氯化亚铁和氯化铜的混合溶液b,然后向溶液中加入酸性高锰酸钾将亚铁离子氧化成铁离子,得到含锰离子、铁离子和铜离子的混合溶液中滴加氢氧化钾调节溶液的pH使铁离子完全沉淀,然后过滤得到氢氧化铁固体,灼烧得到氧化铁,溶液e电解阳氯离子放电得到氯气,阴极铜离子放电得到单质铜。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表:
醋酸 | 碳酸 | 亚硫酸 |
Ka=1.75×10﹣5 | Ka1=4.30×10﹣7 Ka2=5.61×10﹣11 | Ka1=1.54×10﹣2 Ka2=1.02×10﹣7 |
(1)写出碳酸的第一步电离平衡常数表达式:Ka1=__.
(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3﹣和HSO3﹣的酸性强弱:__>__>__.
(3)如图表示常温时稀释醋酸、碳酸两种酸的稀溶液时,溶液pH随水量的变化图象中:
①曲线I表示的酸是__(填化学式).
②A、B、C三点中,水的电离程度最大的是__(填字母).
(4)下列事实不能说明醋酸是弱酸的是_______
①当温度低于16.6℃时醋酸可凝结成冰一样晶体
②0.1mol/L的醋酸钠溶液的pH约为9
③等体积等物质的量浓度的硫酸比醋酸消耗氢氧化钠多
④0.1mol/L的醋酸的pH约为4.8
⑤pH都等于4且等体积的醋酸和盐酸,与等浓度NaOH溶液充分反应时,醋酸消耗碱液多
⑥同物质的量浓度的醋酸和盐酸加水稀释至pH相同时,醋酸加入的水多
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氯贝特()是临床上一种降脂抗血栓药物,它的一条合成路线如下:
提示:Ⅰ.图中部分反应条件及部分反应物、生成物已略去。
Ⅱ.
Ⅲ.
⑴氯贝特的分子式为 。
⑵若8.8 g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24 L CO2(标准状况),且B的核磁共振氢谱有两个峰,则A的结构简式为 。(相对原子质量:H-1、C-12、O-16)
⑶要实现反应①所示的转化,加入下列物质不能达到目的的是 (填选项字母)。
a.Na b.NaOH c.NaHCO3 d.CH3COONa
⑷反应②的反应类型为 ,其产物甲有多种同分异构体,同时满足以下条件的所有甲的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
① 1,3,5-三取代苯;
② 属于酯类且既能与FeCl3溶液显紫色,又能发生银镜反应;
③ 1 mol该同分异构体最多能与3 mol NaOH反应。
⑸写出B与足量NaOH溶液反应的化学方程式 。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2 (g) +CO (g) CH3OH (g)达到平衡。下列说法正确的是
容器 | 温度/K | 物质的起始浓度/mol.L-l | 物质的平衡浓度/mol.L-1 | ||
c(H2) | c(CO) | c(CH3OH) | c(CH3OH) | ||
I | 400 | 0.20 | 0.10 | 0 | 0.080 |
II | 400 | 0.40 | 0.20 | 0 | |
III | 500 | 0 | 0 | 0.10 | 0.025 |
A. 该反应的逆反应放热
B. 达到平衡时,容器I中反应物转化率比容器II中的大
C. 达到平衡时,容器II中c(H2)大于容器III中c(H2)的两倍
D. 达到平衡时,容器III中的正反应速率比容器I中的大
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】碳捕捉技术即是二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS),是实现温室气体减排的重要途径之一,更是我国能源领域的一个重要战略方向,CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。
I.利用CO2加氢合成低碳烯烃技术就是重要的应用之一。以合成C2H4为例,其合成反应为:6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH1 ;已知H2的燃烧热为△H2;CH2=CH2(g)的燃烧热为△H3;H2O(l)= H2O(g)的热效应为△H4。
(1)ΔH1=__________________(请用△H2、△H3、△H4表示),若将1mol CO2与3mol H2充入10L的恒容密闭容器中,达到平衡后,平衡浓度、CO2转化率与温度的关系分别如图1和图2所示,请回答下列问题:
(2)图1中曲线c代表物质的电子式___________________。
(3)该反应在较低温度时能自发进行,请分析其原因:______________________________。
(4)结合图1和图2,下列说法一定正确的是 __________。
A.其他条件不变,T1℃、增大压强,再次达到平衡时c(H2)比A点的c(H2)大
B.平衡常数:KM>KN
C.生成乙烯的速率:v(M)小于v(N)
(5)计算图2中M点时,乙烯的体积分数________________。(保留二位有效数字)
II.利用电解法也可将CO2制得乙烯,如图3所示,电极b是太阳能电池的________极,
电解时其中a极对应电解槽上生成乙烯的电极反应式为______________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】工业上常用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l)ΔH=-8.62kJ·mol-1,已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、78℃和77℃。在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如图所示。
(1)该研究小组的实验目的是__________________。
(2)60℃下反应40min与70℃下反应20min相比,前者的平均反应速率___________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如图所示,反应时间为40min、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是______(写出两条)。
(4)某温度下,将0.10 mol CH3COOH溶于水配成1 L溶液。
①实验测得已电离的醋酸分子占原有醋酸分子总数的1.3%,求该温度下CH3COOH的电离平衡常数K=____________________。(水的电离忽略不计,醋酸电离对醋酸分子浓度的影响忽略不计)
②向该溶液中再加入__________mol CH3COONa可使溶液的pH约为4。(溶液体积变化忽略不计)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下表列出了①~⑦七种元素在周期表中的位置。
请按要求回答:
(1)七种元素中,原子半径最大的是(填元素符号)_________。
(2)③与⑦的气态氢化物中,稳定性较强的是(填化学式)_________。
(3)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物是(填化学式)_________。
(4)由①、②、③三种元素组成的离子化合物是_________,检验该化合物中阳离子的方法是_________。
(5)含有上述元素的物质间存在以下转化。
M所含的化学键类型是_________。X生成⑤的单质的化学方程式是_________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某小组同学通过“FeSO4被浓HNO3氧化”的实验,验证Fe2+的还原性。
实验一:验证Fe2+的还原性
实验操作 | 预期现象 | 实验现象 |
向盛有2 mL FeSO4溶液的试管中,滴入几滴浓硝酸,振荡 | 试管中产生红棕色气体,溶液变为黄色 | 试管中产生红棕色气体,溶液变为深棕色 |
(1)红棕色气体是_______。
(2)实验现象与预期不符,继续进行实验。
取深棕色溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变为红色,该现象说明_______。
实验二:探究溶液变为深棕色的原因
(资料与猜想)
查阅资料后猜想,可能是生成的NO2或NO与溶液中的Fe2+或Fe3+反应,而使溶液变为深棕色。
(实验与探究)
用下图所示装置进行实验(气密性已检验,尾气处理已略去)
i. 关闭c,打开a和b,通入N2,一段时间后关闭a;
ii. 向甲中加入适量浓HNO3,一段时间后丙中溶液变为深棕色,丁中溶液无明显变化;
iii. 关闭b、打开c,更换丙、丁中的溶液(试剂不变);
iv. 继续向甲中加入浓HNO3,一段时间后观察到了与ii相同的实验现象。
(1)通入N2的目的是________。
(2)铜与浓硝酸反应的化学方程式是________。
(3)装置乙的作用是________。
(4)实验结论是________。
(反思与改进)
实验三:验证Fe2+的还原性
该小组同学依据实验二的结论改进了实验一,观察到了预期现象,其实验操作是________。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com