Question

【題目】【化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）

（1）一種從廢的鍍金黃銅零件中回收金的方法：先將零件磨碎，將粉末加入H2SO4和KNO3的混合溶液中，浸泡數(shù)小時后，使其完全溶解，然后將沉淀物濾出。上述方法中，將廢料磨碎的目的是_________，溶出銅的離子方程式為____________________。

（2）工業(yè)上采用電解法處理NO制備NH4NO3。工作原理如圖所示，則陽極的電極反應(yīng)式為________，通入的物質(zhì)X的化學(xué)式為____________，若電路中通過15mol電子，則理論上最多可制備NH4NO3的物質(zhì)的量為_________。

（3）如圖是從含有CuCl2的酸性蝕刻液中制取無機催化劑CuCl的流程：

①反應(yīng)I進行時，反應(yīng)體系的pH與Na2SO3溶液的添加量的關(guān)系如圖所示，則反應(yīng)I的離子方程式為________。

②過濾后的物質(zhì)用含乙醇的洗滌液洗滌，原因是_________________。

③準(zhǔn)確稱取0.25gCuCl樣品置于一定量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水至20mL，用0.050mol/L的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗8.12mLK2Cr2O7溶液，則該樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

Answer 1

【答案】（1）增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率和提高銅、鋅的浸出率(1分) ；

3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2分)；

（2）NO-3e-+2H2O=4H++NO3-(2分)；NH3(2分)；5mol(2分)；

（3） ①2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ (2分)；②減少CuCl的溶解，降低損耗(2分)；③ 97.0%(2分)。

【解析】

試題分析：（1）將礦石研磨粉碎目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高銅、鐵的浸出率；加入H2SO4和KNO3的混合溶液中，相當(dāng)于加入了稀硝酸，硝酸具有強的氧化性，與Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng)，方程式是3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ；（2）根據(jù)圖示可知陽極的電極反應(yīng)式是：NO-3e-+2H2O=4H++NO3-；陰極的電極反應(yīng)式是：NO+5e-+6H+=NH4++H2O；根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知當(dāng)電路中通過15mol電子時，生成5molNO3-、3molNH4+，若將氮元素全部轉(zhuǎn)化為硝酸銨，則需要補充2molNH3,可制備5mol硝酸銨。（3） ① Cu2+具有氧化性，SO32-具有還原性，它們在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Cu2++2Cl-+ SO32-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+，②過濾后的物質(zhì)用含乙醇的洗滌液洗滌，原因是CuCl在水中溶解度比在乙醇中的小，用乙醇溶解就可以減少CuCl的的溶解，降低損耗；③溶解CuCl的反應(yīng)方程式是：CuCl+Fe3+=Cu2++Cl-+Fe2+，滴定時反應(yīng)為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，根據(jù)方程式可得關(guān)系式：6CuCl～K2Cr2O7,則樣品中CuCl的質(zhì)量是m(CuCl)=0.050mol/L×0.00812L×6×99.5g/mol=0.24238g,則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(0.24238g÷0.25g)×100%=97.0%。