【題目】實驗室以海綿銅(主要成分為Cu和CuO)為原料制取CuCl的主要流程如圖所示。
已知:①CuCl微溶于水,不溶于乙醇,可溶于氯離子濃度較大的溶液中。
②CuCl露置于潮濕的空氣中易被氧化。
回答下列問題。
(1)“氧化”時溫度應(yīng)控制在60~70℃,原因是____________________。
(2)寫出“轉(zhuǎn)化”過程中的離子方程式____________________。
(3)“過濾Ⅱ”所得濾液經(jīng)__________、__________、過濾等操作獲得(NH4)2SO4晶體,可用作化學(xué)肥料。“過濾Ⅱ”所得濾渣主要成分為CuCl,用乙醇洗滌的優(yōu)點是________________。
(4)氯化銨用量[]與Cu2+沉淀率的關(guān)系如圖所示。隨著氯化銨用量的增多Cu2+沉淀率增加,但當氯化銨用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率減小,其原因是__________。
(5)若CuCl產(chǎn)品中混有少量CaSO4,設(shè)計提純CuCl的實驗方案:__________。(實驗中可選試劑:0.1 mol·L1鹽酸、10 mol·L1鹽酸、蒸餾水、無水乙醇)
【答案】溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解 2Cu2++ SO32-+2Cl+H2O2CuCl↓+ SO42-+2H+ 蒸發(fā)濃縮 降溫結(jié)晶 CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇揮發(fā)快,避免CuCl被空氣中O2氧化 生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中 向產(chǎn)品中加入10 mol·L1鹽酸,不斷攪拌,至固體不再溶解,過濾,向濾液中加蒸餾水至大量固體析出,過濾,再用無水乙醇洗滌2~3次,干燥
【解析】
實驗流程中,海綿銅(主要成分為Cu和CuO)中加入硝酸銨和硫酸,酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化海綿銅生成Cu2+,濾液中含有Cu2+、NH4+、H+、SO42-、NO3-,過濾后在濾液中加入亞硫酸銨,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,發(fā)生反應(yīng):2Cu2++SO32-+2Cl+H2O2CuCl↓+ SO42-+2H+,得到產(chǎn)品CuCl,據(jù)此分析。
(1)物質(zhì)“溶解氧化”時,既要考慮反應(yīng)速率,還要考慮是否有副反應(yīng)發(fā)生,溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解。答案為:溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解;
(2)“轉(zhuǎn)化”中氧化產(chǎn)物為硫酸銨,濾液主要是硫酸銨?芍獊喠蛩徜@被溶液中的CuSO4氧化成硫酸銨,Cu2+被還原生成CuCl。答案為:2Cu2++SO32-+2Cl+H2O2CuCl↓+ SO42-+2H+;
(3)“過濾Ⅱ”所得濾液為硫酸銨溶液,獲取晶體需通過蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾等操作。CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇沸點低,易揮發(fā),避免因水洗干燥時間長而導(dǎo)致CuCl被氧氣氧化。答案為:蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶;CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇揮發(fā)快,避免CuCl被空氣中O2氧化;
(4)根據(jù)題中已知條件,CuCl可溶于氯離子濃度較大的溶液中。當氯化銨用量增加到一定程度后,氯化亞銅的沉淀率減小,原因是生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中。答案為:生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中;
(5)由題目已知資料可知,CuCl難溶于水和乙醇,可溶于氯離子濃度較大的溶液中。若CuCl產(chǎn)品中混有少量CaSO4,向產(chǎn)品中加入10 mol·L1鹽酸,不斷攪拌,至固體不再溶解,過濾,向濾液中加蒸餾水至大量固體析出,過濾,再用無水乙醇洗滌2~3次,干燥即可得到純凈氯化亞銅。答案為:向產(chǎn)品中加入10 mol·L1鹽酸,不斷攪拌,至固體不再溶解,過濾,向濾液中加蒸餾水至大量固體析出,過濾,再用無水乙醇洗滌2~3次,干燥。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有5種無色液態(tài)物質(zhì):己烯、己烷、苯、甲苯和苯酚符合下列各題要求的分別是:
(1)不與濃溴水反應(yīng)但能與KMnO4酸性溶液反應(yīng)的是_______。
(2)在空氣中能被氧化成粉紅色,該物質(zhì)是_______。寫出該物質(zhì)與濃溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
(3)不能與溴水和KMnO4酸性溶液反應(yīng),但在鐵屑作用下能與液溴反應(yīng)的是____,反應(yīng)的化學(xué)方程式為________,此反應(yīng)屬于______反應(yīng)。
(4)既能與溴水又能與KMnO4酸性溶液反應(yīng)的烴是__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列離子檢驗的方法正確的是
A.某溶液中加入KSCN溶液呈紅色,說明原溶液不含有Fe2+離子
B.某溶液中通入氯氣,然后再加入KSCN溶液呈紅色,說明原溶液中一定有Fe2+離子
C.某溶液中加入氫氧化鈉溶液生成紅褐色沉淀,說明原溶液中一定有Fe3+離子
D.某溶液中加入稀硫酸溶液產(chǎn)生無色氣體,說明原溶液中一定有離子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在三個體積均為2 L恒容密閉容器中,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0達到平衡,得到如下數(shù)據(jù)。下列說法正確的是
容器編號 | 溫度/K | 物質(zhì)的起始物質(zhì)的量/mol | 物質(zhì)的平衡物質(zhì)的量/mol | ||
CO(g) | H2(g) | CH3OH(g) | CH3OH(g) | ||
Ⅰ | T1 | 0.40 | 0.80 | 0 | 0.24 |
Ⅱ | T2 | 0 | 0 | 0.40 | 0.20 |
Ⅲ | T2 | a | b |
A.反應(yīng)溫度:T1<T2
B.達平衡時,轉(zhuǎn)化率:α(CO,Ⅰ)+α(CH3OH,Ⅱ)>1
C.在容器Ⅲ中,若平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率大于H2,則
D.在容器Ⅲ中,若起始時加入0.4 mol CO、0.4 mol H2和0.4 mol CH3OH,則此時v(正)>v(逆)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】O3在水中易分解。一定條件下,起始濃度均為0.0216mol/L的O3溶液,在不同的pH、溫度下,發(fā)生分解反應(yīng),測得O3濃度減少一半所需的時間(t)如下表所示:
下列判斷不正確的是
A. 實驗表明,升高溫度能加快O3的分解速率
B. pH增大能加速O3分解,表明OH-可以對O3的分解起催化作用
C. 在30℃、pH=4.0時,O3的分解速率為1.00×10-4mol/(L·min)
D. 據(jù)表中的規(guī)律可推知,O3在下列條件下的分解速率v(40℃、pH=3.0)>v(30℃、pH=7.0)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對如圖所示有機物分子的敘述錯誤的是( )
A. 堿性條件下能發(fā)生水解,1 mol該有機物完全反應(yīng)消耗8 mol NaOH
B. 常溫下,能與Na2CO3溶液反應(yīng)放出CO2
C. 與稀硫酸共熱,能生成兩種有機物
D. 該有機物遇FeCl3溶液顯色
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【題目】化合物乙是一種治療神經(jīng)類疾病的藥物,可由化合物甲經(jīng)多步反應(yīng)得到。下列有關(guān)甲、乙的說法不正確的是
A. 甲的分子式為C14H11NO7
B. 甲和乙所含官能團均為5種
C. 可用NaHCO3溶液鑒別化合物甲和乙
D. 甲能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),乙能與NaOH溶液反應(yīng)
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【題目】三氯化氮(NCl3)是一種消毒劑,可利用氯氣與氯化銨溶液反應(yīng)來制備。已知:三氯化氮的相關(guān)性質(zhì)如下:
物理性質(zhì) | 化學(xué)性質(zhì) |
黃色油狀液體,熔點為-40℃,沸點為 71℃,不溶于冷水、易溶于有機溶劑,密度為 1.65 gcm-3 | 95℃時爆炸,熱水中發(fā)生水解 |
某小組同學(xué)選擇下列裝置(或儀器)設(shè)計實驗制備三氯化氮并探究其性質(zhì):
(1)NCl3的電子式為__________________;儀器 M 的名稱是______________;
(2)如果氣流的方向從左至右,裝置連接順序為A、G、_____________、B。(注明:F儀器使用單孔橡膠塞)
(3)C中試劑是_________________;B裝置的作用是________________;
(4)寫出E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________
(5)當E裝置的燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體時停止反應(yīng)?刂扑〖訜釡囟葹__________;
(6)已知三氯化氮不具有漂白性,三氯化氮與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NCl3+4H2O=NH3H2O+3HClO,請設(shè)計實驗證明該水解反應(yīng)的產(chǎn)物______________
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【題目】Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定.已知:Na2SO3(aq)+S(s) Na2S2O3(aq),實驗可知該反應(yīng)較慢。工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O35H2O,實驗室可用如圖所示裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程。
(1)儀器組裝完成后,關(guān)閉兩端活塞,向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液注,若_______,則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是______________________________________ 。
(2)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率,其中的液體最好選擇___________。
a.蒸餾水 b .飽和Na2SO3溶液
c.飽和NaHSO3溶液 d . 飽和NaHCO3溶液
實驗中,為使SO2緩慢進入燒瓶C,采用的操作是____________。燒瓶C中反應(yīng)達到終點的現(xiàn)象是____________________。待C中反應(yīng)完成后應(yīng)立即關(guān)閉分液漏斗的旋塞,原因是_______________________。
(3)反應(yīng)終止后,燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì),利用所給試劑設(shè)計實驗,檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論:_______________________________________________。供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.
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