9.工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下(金屬單質(zhì)E可由濾液C制。

已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)濾液A中鐵元素的存在形式為Fe2+(填離子符號(hào)),檢驗(yàn)濾液A中存在該離子的方法是取少量濾液A于試管中,滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色,說明該溶液中存在Fe2+
(2)在空氣中灼燒固體混合物D時(shí),所用到的主要儀器有三腳架、坩堝鉗、坩堝、玻璃棒外,還需要酒精燈、泥三角.
(3)利用電解法進(jìn)行粗銅精煉時(shí),下列敘述正確的是ac(填字母序號(hào)).
a.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
b.所得粗銅只有銅能發(fā)生電極反應(yīng)
c.電解后電解液中Cu2+濃度減小
d.若陰極得到電子數(shù)為2NA,則陽極質(zhì)量減少64g
(4)取52.5g該粗銅樣品,加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥、稱量,所得濾渣質(zhì)量為33.6g,則粗銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%.

分析 Cu2O與鹽酸反應(yīng)生成Cu和Cu2+,SiO2與鹽酸不反應(yīng),F(xiàn)e2O3與鹽酸反應(yīng)生成Fe3+,與Cu反應(yīng)生成Fe2+,固體B為SiO2和Cu,濾液A中含有Cu2+、Fe2+、Al3+,加入足量的NaOH溶液,濾液C中含有AlO2-,金屬E為Al,固體D為Cu(OH)2和Fe(OH)3的混合物,在空氣中灼燒,F(xiàn)為CuO和Fe2O3的混合物,粗銅為Cu、Al和Fe的混合物,經(jīng)過電解可得純銅,以此解答該題.

解答 解:Cu2O與鹽酸反應(yīng)生成Cu和Cu2+,SiO2與鹽酸不反應(yīng),F(xiàn)e2O3與鹽酸反應(yīng)生成Fe3+,與Cu反應(yīng)生成Fe2+,固體B為SiO2和Cu,濾液A中含有Cu2+、Fe2+、Al3+,加入足量的NaOH溶液,濾液C中含有AlO2-,金屬E為Al,固體D為Cu(OH)2和Fe(OH)3的混合物,在空氣中灼燒,F(xiàn)為CuO和Fe2O3的混合物,粗銅為Cu、Al和Fe的混合物,經(jīng)過電解可的純銅,
(1)Cu2O與鹽酸反應(yīng)生成Cu和Cu2+,F(xiàn)e2O3與鹽酸反應(yīng)生成Fe3+,F(xiàn)e2O3+6H+=2Fe3++3H2O,反應(yīng)生成Fe3+,與Cu反應(yīng)生成Fe2+,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,有Cu剩余,則溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,所以濾液A中鐵元素的存在形式為Fe2+,取少量濾液A于試管中,滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色,說明該溶液中存在Fe2+,
故答案為:Fe2+;取少量濾液A于試管中,滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色,說明該溶液中存在Fe2+;
(2)在空氣中灼燒固體混合物D時(shí),所用到的主要儀器有三腳架、坩堝鉗、坩堝、玻璃棒外,還需要酒精燈、泥三角,
故答案為:酒精燈;泥三角;
(3)a.粗銅接電源正極,作陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),故B錯(cuò)誤硫酸銅溶液作電解液,SO42-向陽極移動(dòng),故a正確;
b.所得粗銅中含有鋁和鐵,鋁和鐵活潑性強(qiáng)于銅,所以在陽極鋁和鐵也發(fā)生電極反應(yīng),故b錯(cuò)誤;
c.純銅連接電源負(fù)極,陰極,其電極反應(yīng)是Cu2++2e-═Cu,陽極上金屬鋅、鐵會(huì)先于Cu失電子,所以電解后電解液中Cu2+濃度減小,故c正確;
d.若陰極得到電子數(shù)為2NA,陽極上金屬鋅、鐵會(huì)先于Cu失電子,則陽極質(zhì)量減少不一定是64g,故d錯(cuò)誤,
故答案為:ac;
(4)取52.5g該粗銅樣品,加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)后,鋁、鐵與稀硫酸反應(yīng),經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量,所得濾渣即為純銅,其質(zhì)量為33.6g,所以粗銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{33.6}{52.5}$×100%=64%,故答案為:64%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查考查物質(zhì)的制備以及分離和提純等知識(shí),側(cè)重于考查學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的能力,為高考常見題型,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列說法正確的是( 。
A.乙烯和苯都可以使溴水反應(yīng)褪色
B.甲烷和乙烯都可以與氯氣反應(yīng)
C.乙烯可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),苯不能與氫氣加成
D.液化石油氣和天然氣的主要成分都是甲烷

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.在水溶液中能大量共存,加入過量的稀H2SO4后有沉淀和氣體產(chǎn)生的離子組是( 。
A.HCO3-,Cl-,Na+,Ba2+B.AlO2-,S2-,Na+,K+
C.SiO32-,Cl-,K+,Na+D.Ba2+,Al3+,NO3-,Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.現(xiàn)有mg某氣體,它由雙原子分子構(gòu)成,它的摩爾質(zhì)量為M g/mol.若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,則:
(1)該氣體所含原子總數(shù)為$\frac{2m{N}_{A}}{M}$個(gè).
(2)該氣體若溶于1L水中(不考慮反應(yīng)),設(shè)溶液的密度為ρg/cm3,則該溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1000ρm}{M(m+1000)}$mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.汽車尾氣凈化中的反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-746.8kJ•mol-1.該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后,若僅改變下圖中橫坐標(biāo)x的值,重新達(dá)到平衡后,縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢(shì)合理的是(  )
選項(xiàng)xy
A壓強(qiáng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量
B溫度平衡常數(shù)K
CNO的濃度NO的轉(zhuǎn)化率
D溫度容器內(nèi)混合氣體的密度
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.已知:①
②酯與含羥基的化合物可發(fā)生如下酯交換反應(yīng):RCOOR′+R″OH$\stackrel{催化劑}{?}$RCOOR″+R′OH(R、R’、R’’代表烴基)
藥物卡托普利的合成原料M、工程材料聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱PC)的合成路線如下圖所示:

其中C的化學(xué)式為C3H6O,且核磁共振氫譜只有一種峰;D俗稱石炭酸.
請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)④的反應(yīng)類型是酯化反應(yīng).有機(jī)物B的名稱是2-丙醇.
(2)寫出C與D反應(yīng)生成雙酚A的化學(xué)方程式
(3)M有多種同分異構(gòu)體,寫出滿足下列條件的M的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、
①含有甲基   ②含有碳碳雙鍵   ③核磁共振氫譜3個(gè)峰  ④屬于酯
(4)在一定條件下,碳酸乙烯酯能與CH3OH發(fā)生酯交換反應(yīng)生成碳酸二甲酯和另一種醇,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

(5)寫出PC(聚碳酸酯)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.恒溫時(shí),在一容積固定的容器中充入2mol的NO2,反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g) 達(dá)到平衡時(shí),向容器入通入2mol的NO2,重新達(dá)到平衡后,與第一次平衡時(shí)相比,NO2的轉(zhuǎn)化率( 。
A.不變B.增大C.減少D.無法確定

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.有文獻(xiàn)記載:在強(qiáng)堿條件下,加熱銀氨溶液可能析出銀鏡.某同學(xué)進(jìn)行如表驗(yàn)證和對(duì)比實(shí)驗(yàn).
裝置實(shí)驗(yàn)序號(hào)試管中的藥品現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)Ⅰ2mL銀氨溶液和數(shù)滴較濃NaOH溶液有氣泡產(chǎn)生,一段時(shí)間后,溶液逐漸變黑,試管壁附著銀鏡
實(shí)驗(yàn)Ⅱ2mL銀氨溶液和數(shù)滴較濃氨水有氣泡產(chǎn)生,一段時(shí)間后,溶液無明顯變化
該同學(xué)欲分析實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ的差異,查閱資料:
a.Ag(NH32++2H2O?Ag++2NH3H2O
b.AgOH不穩(wěn)定,極易分解為黑色Ag2O
(1)配制銀氨溶液所需的藥品是2%硝酸銀,2%稀氨水.
(2)經(jīng)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)Ⅰ的氣體中有NH3,黑色物質(zhì)中有Ag2O.
①用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH3產(chǎn)生的現(xiàn)象是紅色石蕊試紙變藍(lán).
②產(chǎn)生Ag2O的原因是水浴加熱,促使NH3•H2O分解成氨氣逸出,使得可逆反應(yīng)平衡右移,促進(jìn)了銀氨絡(luò)離子向銀離子的轉(zhuǎn)化,銀離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化銀,AgOH不穩(wěn)定,水浴加熱分解為黑色Ag2O.
(3)該同學(xué)對(duì)產(chǎn)生銀鏡的原因提出假設(shè):可能是NaOH還原Ag2O.實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象:向AgNO3溶液中加入過量NaOH溶液,出現(xiàn)黑色沉淀,水浴加熱,未出現(xiàn)銀鏡.
(4)重新假設(shè):在NaOH存在下可能是NH3還原Ag2O.用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象:出現(xiàn)銀鏡.在虛線框內(nèi)畫出用生石灰和濃氨水制取NH3的裝置簡(jiǎn)圖(夾持儀器略).
(5)該同學(xué)認(rèn)為在(4)的實(shí)驗(yàn)中會(huì)有Ag(NH32OH生成,由此又提出假設(shè):在NaOH存在下,可能是Ag(NH32OH也參與了NH3還原Ag2O的反應(yīng).進(jìn)行如圖2實(shí)驗(yàn):
①有部分Ag2O溶解在氨水中,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ag2O+4NH3•H2O=2Ag(NH32OH+3H2O.
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)假設(shè)成立,依據(jù)的現(xiàn)象是與溶液接觸的試管壁上析出銀鏡.
③用HNO3清洗試管壁上的Ag,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2HNO3(濃)+Ag═AgNO3+2NO2↑+H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%.目前,消除大氣污染有多種方法.
(1)處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx.已知:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2 NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1
(2)降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.若在一定溫度下,將2mol NO、1mol CO充入1L固定容積的容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示,計(jì)算該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù):K=$\frac{5}{144}$.若升高溫度則平衡常數(shù)將變。ㄗ兇蟆⒉蛔、變。舯3譁囟炔蛔儯20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將不移動(dòng)
(填“向左”、“向右”或“不”).
20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖3所示的變化,則改變的條件可能是②(填序號(hào)).
①加入催化劑   ②降低溫度   ③縮小容器體積   ④增加CO2的量
(3)肼(N2H4)用亞硝酸氧化可生成氮的另一種氫化物,該氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為43.0,其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977.寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式N2H4+HNO2═HN3+2H2O.
(4)如圖2所示裝置可用于制備N2O5,則生成N2O5的那一極電極為陽極(陰、陽極),反應(yīng)式為N2O4-2e-+2HNO3═2N2O5+2H+
(5)已知某溫度下Li2CO3的Ksp為1.68×10-3,將適量Li2CO3固體溶于100mL水中至剛好飽和,飽和Li2CO3溶液中c(Li+)=0.15mol•L-1.c(CO32-)=0.075mol•L-1若t1時(shí)刻在上述體系中加入100mL0.125mol•L-1 Na2CO3 溶液,列式計(jì)算說明是否有沉淀產(chǎn)生.
(6)請(qǐng)畫出t1時(shí)刻后Li+和CO32-濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖(用虛線表示Li+,實(shí)線表示CO32-).

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