【題目】(18分)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下:
回答下列問題:
(1)反應Ⅰ是將Cu轉化為Cu(NH3)42+,反應中H2O2的作用是 。寫出操作①的名稱: 。
(2)反應II是銅氨溶液中的Cu(NH3)42+與有機物RH反應,寫出該反應的離子方程式: 。操作②用到的主要儀器名稱為 ,其目的是(填序號) 。
a.富集銅元素
b.使銅元素與水溶液中的物質分離
c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和 。若操作③使用下圖裝置,圖中存在的錯誤是 。
(4)操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產物是 。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是 。
(5)流程中有三次實現了試劑的循環使用,已用虛線標出兩處,第三處的試劑是 。循環使用的NH4Cl在反應Ⅰ中的主要作用是 。
【答案】(1)作氧化劑 過濾
(2)Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2分液漏斗 a b
(3)RH 分液漏斗尖端未緊靠燒杯內壁 液體過多
(4)O2H2SO4加熱濃縮 冷卻結晶 過濾
(5)H2SO4防止由于溶液中的c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀
【解析】
試題(1)廢電路板中加入雙氧水、氨氣、氯化銨溶液,得到銅氨溶液和殘渣,分離難溶性固體和溶液采用過濾的方法,所以操作①為過濾。反應Ⅰ是將銅轉化為銅氨溶液,銅元素的化合價升高,所以銅是還原劑,則雙氧水為氧化劑,將銅氧化。(2)反應Ⅱ是銅氨溶液中的銅氨離子與有機物RH反應,生成CuR2,同時生成NH4+和 NH3,方程式為:Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2。分液的目的是富集銅元素,使銅元素與水溶液中的物質分離,所以a b正確。(3)反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應相當于復分解反應,所以生成硫酸銅和RH;ゲ幌嗳艿囊后w采用分液的方法,分液時分液漏斗下端要緊靠燒杯內壁,且分液漏斗內部不能盛放太多溶液。(4)以石墨為電極電解硫酸銅溶液時,陽極上氫氧根離子放電,陰極上銅離子放電,所以陽極上產生O2,同時有大量的氫離子生成,且硫酸根離子也向陽極移動在陽極積累,因此陽極產物還有硫酸,從溶液中獲取晶體加熱濃縮 冷卻結晶 過濾的方法。(5)電解硫酸銅溶液時得到硫酸,在反應Ⅲ中用到的H2SO4所以硫酸能循環使用。氯化銨電離出的銨根離子抑制一水合氨的電離,從而降低溶液的堿性, 防止由于溶液中的c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】MnSO4是制備高純MnCO3的中間原料。實驗室用如圖所示裝置可制備少量MnSO4溶液,反應原理為:MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O;下列說法錯誤的是( )
A. 緩慢通入混合氣體可提高SO2的轉化率
B. 若不通N2,則燒瓶中的進氣管口容易被堵塞
C. 若實驗中將N2換成空氣,則反應液中c(Mn2+)/c(SO42-)的濃度之比變大
D. 石灰乳對尾氣的吸收效果比澄清石灰水更好
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鐵、銅混合粉末17.6 g加入到800mL 1.0mol/L的 FeCl3溶液中,充分反應后,所得溶液中Fe2+和Cu2+物質的量濃度之比為8∶1。下列有關說法正確的是
A. 混合粉末中鐵與銅的物質的量之比是1∶2
B. 反應后的溶液最多還可以溶解鐵粉5.6g
C. 反應后所得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L (假設反應前后溶液體積無變化)
D. 向反應后的溶液中加入2.0 mol/L NaOH溶液至金屬離子恰好全部沉淀時,需加入NaOH溶液的體積是1.6 L
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學小組采用類似制乙酸乙酯的裝置如下圖
以環己醇為原料制備環己烯。
已知:
密度(g/cm3) | 熔點(℃) | 沸點(℃) | 溶解性 | |
環己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
環己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 難溶于水 |
(1)制備粗品將12.5mL環己醇加入試管A中,再加入1 mL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應完全,在試管C內得到環己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是________,導管B除了導氣外還具有的作用是_________。
②試管C置于冰水浴中的目的是________________。
(2)制備精品
①環己烯粗品中含有環己醇和少量酸性雜質等。加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環己烯在____層(填“上”或“下”),分液后用________(填入編號)洗滌。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再將環己烯按下圖裝置蒸餾,冷卻水從________口進入。蒸餾時要加入生石灰,目的是__________________________。
③收集產品時,控制的溫度應在______左右,實驗制得的環己烯精品質量低于理論產量,可能的原因是______。
a.蒸餾時從70℃開始收集產品
b.環己醇實際用量多了
c.制備粗品時環己醇隨產品一起蒸出
(3)以下區分環己烯精品和粗品的方法,合理的是_______。
a.用酸性高錳酸鉀溶液 b.用金屬鈉 c.測定沸點
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,可逆反應2A(g)+3B(s)2C(g)達到平衡的標志是( )
A. A、B、C的濃度相等
B. 氣體平均摩爾質量不隨時間改變而改變
C. A、B、C的分子數比為1∶3∶2
D. 氣體的總物質的量不隨時間改變而改變
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【題目】氯氣與堿溶液反應,在低溫、稀堿溶液中主要產物是ClO-和Cl-,在75℃以上、濃堿溶液中主要產物是ClO3-和Cl-。研究小組用如下實驗裝置制取氯酸鉀(KClO3),并測定其純度。
a為濃鹽酸,b為MnO2,c為飽和食鹽水,d為30%KOH溶液,e為NaOH溶液
回答下列問題:
(1)檢查裝置氣密性后,添加藥品,待裝置III水溫升至75℃開始反應。
①裝置I中反應的離子方程式為_______________。
②若取消裝置II,對本實驗的影響是_______________。
③實驗結束,拆解裝置I前為了防止大量氯氣逸出,可采取的措施是_______________。
④從裝置III的試管中分離得到KClO3粗產品,其中混有的雜質是KClO和______________。
(2)為測定產品KClO3的純度,進行如下實驗:
步驟1:取2.45g樣品溶于水配成250mL溶液。
步驟2:取25.00mL溶液于錐形瓶中,調至pH=10,滴加足量H2O2溶液充分振蕩以除盡ClO-。然后煮沸溶液1~2分鐘,冷卻。
步驟3:加入過量KI溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。(ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O)
步驟4:加入指示劑,用0.5000mol/LNa2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液20.00mL。 (2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
①步驟2中除去C1O-的離子方程式是_____________!爸蠓小钡哪康氖_________。
②比較堿性條件下氧化性ClO3-_______C1O-(填寫“>”或“<”)。
③樣品中KClO3的貭量分數為________。(答案保留三位有效數字,KClO3式量:122.5)
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【題目】氰[(CN)2]的化學性質與鹵素(X2)很相似,化學上稱之為擬鹵素,其氧化性介于Br2和I2之間,下列有關反應方程式不正確的是
A. (CN)2和NaOH溶液反應:(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O
B. MnO2和HCN反應:MnO2+4HCN(濃)Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O
C. 向KCN溶液中加入碘水:I2+2KCN=2KI+(CN)2
D. 在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2:Cl2+2CN-=2Cl-+(CN)2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】云陽龍缸云端廊橋曾被詟為“世界第一懸挑玻璃景觀廊橋”,所用鋼化玻璃因其優良的性能廣泛應用于日常生活,但由于制作玻璃時里面含有極少量硫化鎳,使得鋼化玻璃在極限條件下的使用受到限制.
(1)基態硫原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為____________,基態鎳原子中核外電子占據最高能層的符號為_____________.
(2)Ni(CO)4常用于制備純鎳,溶于乙醇、CCl4、苯等有機溶劑,為___________晶體,Ni(CO)4空間構型與甲烷相同,中心原子的雜化軌道類型為___________,寫出與配體互為等電子體的陰離子__________________________________________________________(任寫一種).
(3)與硫同族的硒元素有兩種常見的二元含氧酸,請比較它們酸性強弱 > (填化學式)______,理由是_______________________________________________________________.
(4)H2S的鍵角__________(填“大于”“小于””等于”)H2O的鍵角,請從電負性的角度說明理由___________________________________________________.
(5)NiO與NaCl的晶胞結構相似,如圖所示,陰離子采取面心立方堆積,陽離子填充在位于陰離子構成的空隙中,已知Ni2+半徑為69nm,O2-半徑為140nm,阿伏伽德羅常數為NA,NiO晶體的密度為_________g/cm3(只列出計算式).
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