【題目】鈹銅是力學(xué)、化學(xué)綜合性能良好的合金,廣泛應(yīng)用于制造高級彈性元件。以下是從某廢舊銨銅元件(含BeO25%CuS71%、少量FeSSiO2)中回收鈹和銅兩種金屬的流程。

已知:

Ⅰ.鈹、鋁元素處于周期表中的對角線位置,化學(xué)性質(zhì)相似

Ⅱ.常溫下:Ksp[CuOH2]=2.2×10-20Ksp[FeOH3]=4.0×10-38,Ksp[MnOH2]=2.1×10-13

(1)濾渣B的主要成分為______(填化學(xué)式);

(2)寫出反應(yīng)Ⅰ中含鈹化合物與過量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式______

(3)MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫,寫出反應(yīng)Ⅱ中CuS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______,若用濃HNO3溶解金屬硫化物缺點(diǎn)是______(任寫一條);

(4)BeCl2溶液中得到BeCl2固體的操作是______。

(5)溶液D中含cCu2+=2.2molL-1、cFe3+=0.008molL-1、cMn2+=0.01molL-1,逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH可依次分離首先沉淀的是______(填離子符號),為使銅離子開始沉淀,常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大于______

(6)取鈹銅元件1000g,最終獲得Be的質(zhì)量為72g,則Be的產(chǎn)率是______

【答案】CuS、FeS Na2BeO2+4HCl=BeCl2+2NaCl+2H2O 生成NO2污染空氣 在氯化氫氣流下蒸發(fā)結(jié)晶 Fe3+ 4 80%

【解析】

廢舊鈹銅元件(BeO25%、CuS71%、少量和FeSSiO2),加入氫氧化鈉溶液反應(yīng)后過濾,信息可知BeO屬于兩性氧化物,CuS不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),FeS不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),二氧化硅屬于酸性氧化物,和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水,因此濾液A成分是NaOH、Na2SiO3Na2BeO2,濾渣BCuS、FeS,濾液中加入過量鹽酸過濾得到固體為硅酸,溶液中為BeCl2,向溶液C中先加入過量的氨水,生成Be(OH)2沉淀,然后過濾洗滌,再加入適量的HCl生成BeCl2,在HCl氣氛中對BeCl2溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到晶體,濾渣B中加入硫酸酸化的二氧化錳,MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫,酸性介質(zhì)中二氧化錳被還原為錳鹽,過濾得到溶液D為硫酸銅、硫酸鐵、硫酸錳的混合溶液,逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH可依次分離,最后得到金屬銅,以此解答該題。

(1)由以上分析可知濾渣BCuS、FeS;

(2)信息1得到BeO22-與過量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2BeO2+4HCl=BeCl2+2NaCl+2H2O

(3)MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫,酸性介質(zhì)中二氧化錳被還原為錳鹽,反應(yīng)Ⅱ中Cu2S發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:MnO2+CuS+4H+=S+Mn2++Cu2++2H2O;濃硝酸具有氧化性做氧化劑被還原為二氧化氮、NO2氣體有毒污染環(huán)境;

(4)為了抑制Be2+離子的水解,需要在HCl氣氛中對BeCl2溶液蒸發(fā)結(jié)晶;

(5)三種金屬陽離子出現(xiàn)沉淀,結(jié)合濃度商與Ksp的關(guān)系,銅離子轉(zhuǎn)化為沉淀c(OH-)=mol/L=1×10-10mol/LFe3+離子轉(zhuǎn)化為沉淀,c(OH-)=×10-12mol/L,錳離子沉淀時,c(OH-)=×10-5.5mol/L,因此首先沉淀的是Fe3+,為使銅離子沉淀c(H+)=mol/L=10-4mol/L,pH=4,常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH值大于4

(6)混合物中BeO質(zhì)量=1000×25%=250g,理論上得到Be的物質(zhì)的量==10mol,實(shí)際得到Be物質(zhì)的量==8mol,產(chǎn)率=×100%=80%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,在水中溶解度較大,遇酸放出ClO2,是一種高效的氧化劑和優(yōu)質(zhì)漂白劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。過氧化氫法制備NaClO2固體的實(shí)驗裝置如圖所示:

已知:

ClO2的熔點(diǎn)為-59℃、沸點(diǎn)為11℃,極易溶于水,遇熱水、見光易分解;氣體濃度較大時易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮?dú)獾葰怏w稀釋時,爆炸性則降低。

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

請回答:

(1)按上圖組裝好儀器后,首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是____;裝置B的作用是___;冰水浴冷卻的主要目的不包括_(填字母)。

a.減少H2O2的分解 b.降低ClO2的溶解度 c.減少ClO2的分解

(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,寫出三頸燒瓶中生成ClO2的化學(xué)方程式: ____。

(3)裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應(yīng)物外,還因為_____?諝獾牧魉龠^慢或過快都會影響NaClO2的產(chǎn)率,試分析原因:________。

(4)該套裝置存在的明顯缺陷是_________。

(5)為防止生成的NaClO2固體被繼續(xù)還原為NaCl,所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是_(填字母)

A.過氧化鈉 B.硫化鈉 C.氯化亞鐵 D.高錳酸鉀

(6)mg NaClO3(s)最終制得純凈的n g NaClO2(s),則NaClO2的產(chǎn)率是_×100%。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度時,在一個2L的密閉容器中,X、YZ三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

(2)XY、Z均為氣體,2min時反應(yīng)達(dá)到平衡,此時體系內(nèi)壓強(qiáng)與開始時的壓強(qiáng)之比為___。

(3)XY、Z均為氣體,則達(dá)平衡時,容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始投料時___ (增大”“減小相等”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】TPE(四苯基乙烯)及其衍生物具有誘導(dǎo)發(fā)光特性,在光電材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。TPE的結(jié)構(gòu)簡式如下圖,下列關(guān)于TPE的說法正確的是(

A.TPE的分子式為C26H22

B.TPE能發(fā)生加成反應(yīng),氧化反應(yīng),不能發(fā)生取代反應(yīng)

C.TPE與化合物互為同分異構(gòu)體

D.TPE的一氯代物有3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于有機(jī)化合物說法正確的是( )

A.可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別乙醇、環(huán)己烯與溴苯

B. 是由小分子CH2==CH—CH3 CH2==CH2 發(fā)生加聚反應(yīng)的產(chǎn)物

C.石油裂解和油脂皂化都是由高分子化合物生成小分子物質(zhì)的過程

D.淀粉與纖維素互為同分異構(gòu)體,二者水解的最終產(chǎn)物相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗小組學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率后,聯(lián)想到H2O2分解制備氧氣,設(shè)計如下實(shí)驗方案探究外界條件對反應(yīng)速率的影響。

編號

溫度

反應(yīng)物

催化劑

25℃

試管中加入3mL5%H2O2溶液

1mL蒸餾水

25℃

試管中加入3mL5%H2O2溶液

1mL0.1mol/LFeCl3溶液

40℃

試管中加入3mL5%H2O2溶液

1mL蒸餾水

(1)實(shí)驗乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

(2)實(shí)驗甲和實(shí)驗乙的實(shí)驗?zāi)康氖?/span>____________。實(shí)驗甲和實(shí)驗丙的實(shí)驗?zāi)康氖?/span>___________。

(3)實(shí)驗過程中該同學(xué)對實(shí)驗乙中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集,并在2min內(nèi)6個時間點(diǎn)對注射器內(nèi)氣體進(jìn)行讀數(shù),記錄數(shù)據(jù)如下表。

時間/s

20

40

60

80

100

120

氣體體積/mL

實(shí)驗乙

15.0

29.5

43.5

56.5

69.5

81.5

0~20s的反應(yīng)速率v1=__________mL/s,100~120s的反應(yīng)速率v2=__________mL/s。不考慮實(shí)驗測量誤差,二者速率存在差異的主要原因是__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】香料G的一種合成工藝如下圖所示。

核磁共振氫譜顯示A有兩個峰,其強(qiáng)度之比為11

已知:

請回答下列問題:

1A的結(jié)構(gòu)簡式為________ ,G中官能團(tuán)的名稱為________

2)檢驗M已完全轉(zhuǎn)化為N的實(shí)驗操作是___________________。

3)有學(xué)生建議,將MN的轉(zhuǎn)化用KMnO4(H)代替O2,你認(rèn)為是否合理______(填“是”或“否”)原因是________________________(若認(rèn)為合理則不填此空)。

4)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式,并標(biāo)出反應(yīng)類型:

KL______________________________,反應(yīng)類型________。

5FM的同系物,比M多一個碳原子。滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有________種。(不考慮立體異構(gòu))

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、谀芘c溴的四氯化碳溶液加成 ③苯環(huán)上只有2個對位取代基

6)以丙烯和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇),請設(shè)計合成路線(其他無機(jī)原料任選) ___________________________。

請用以下方式表示:AB目標(biāo)產(chǎn)物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)中,彼此之間關(guān)系正確的是

A. C(金剛石)與C(石墨)屬于同位素

B. CH2=CH2CH2=CH-CH=CH2屬于同系物

C. CH3CH(CH3)2CH4屬于同系物

D. 是同分異構(gòu)體

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