【題目】膽礬是一種重要的含銅化合物,某課外研究小組用粗銅(含少量)通過不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬的過程如圖:
物質(zhì) | 完全沉淀時(shí)的pH |
Fe(OH)3 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 9.6 |
Cu(OH)2 | 6.4 |
當(dāng)溶液中被沉淀離子的物質(zhì)的量濃度小于時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全。
試回答下列問題:
(1)下列物質(zhì)中,最適合作為試劑X的是________(填序號(hào))。
A. B. C. D.
(2)由粗銅通過兩種途徑制取膽礬,與途徑Ⅱ相比,途徑Ⅰ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),分別是______________、____________________。
(3)試劑Y可以是______________________(任填一種物質(zhì)的化學(xué)式)。
(4)若溶液C中、的濃度分別為、,則向溶液C中加入少量試劑Y的過程中應(yīng)控制溶液C的pH范圍約為________。
(5)氫化亞銅是一種紅色固體,40~50℃時(shí),濾液E和溶液混合反應(yīng)可得氫化亞銅沉淀,同時(shí)得到硫酸和磷酸,該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________,該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1.5個(gè)電子,生成CuH的物質(zhì)的量為________mol。
(/span>6)納米氧化亞銅是一種用途廣泛的光電材料,電化學(xué)法可用銅棒和石墨作電極,電解濾液E獲得納米氧化亞銅,電解過程中無(wú)氣體產(chǎn)生,則銅棒作________極,生成的電極反應(yīng)式為______________________,電解過程中濾液E的濃度____________(填“增大”“不變”或“減小”)。
(7)得到晶體,乙醇代替蒸餾水洗滌晶體的目的是______________。
【答案】C 產(chǎn)生等量膽礬途徑Ⅰ消耗硫酸少 途徑Ⅰ不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體 CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3 3.2~3.9 4Cu2++3H3PO2+6H2O=4CuH↓+8H++3H3PO4 0.5mol 陽(yáng)極 2Cu2++2e+H2O=Cu2O+2H+ 減小 硫酸銅在乙醇中溶解度較小且乙醇易揮發(fā)
【解析】
分析由粗銅(含少量Fe)通過不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬的流程圖可知,由粗銅通過兩種途徑制取膽礬,途徑Ⅰ中,銅在空氣中加熱生成CuO,同時(shí)鐵生成Fe3O4,固體A為CuO和Fe3O4的混合物,加入足量的稀硫酸,固體A溶解生成硫酸銅、溶液中還含有Fe2+、Fe3+,從后續(xù)分離步驟分析,試劑X應(yīng)為氧化劑,其作用是將Fe2+氧化為Fe3+,便于后面形成Fe(OH)3除去,試劑Y的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+沉淀;途徑II銅直接和濃硫酸加熱反應(yīng),生成硫酸銅、水和二氧化硫,鐵也被氧化成Fe3+,得到溶液C,經(jīng)分離得到膽礬,可以據(jù)此解答。
(1)根據(jù)以上分析,試劑X應(yīng)為氧化劑,其作用是將Fe2+氧化為Fe3+,為了不引入雜質(zhì),最適合作為試劑X的是H2O2,故選C,
因此,本題正確答案為:C。
(2)途徑II中產(chǎn)生二氧化硫氣體不但會(huì)產(chǎn)生污染,而且會(huì)使部分硫酸因轉(zhuǎn)化成二氧化硫而造成轉(zhuǎn)化率不高,因此與途徑Ⅱ相比,途徑I有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),分別是產(chǎn)生等量膽礬途徑Ⅰ消耗硫酸少,途徑Ⅰ不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體,
因此,本題正確答案為:產(chǎn)生等量膽礬途徑Ⅰ消耗硫酸少;途徑Ⅰ不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體;
(3)試劑Y的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+沉淀,為了不引入雜質(zhì),因此試劑Y可以是CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3,
因此,本題正確答案為:CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3;
(4)根據(jù)制備的最終目的是得到膽礬,要除去鐵元素,加入少量試劑Y的過程中應(yīng)控制溶液C的pH,使Fe3+沉淀完全時(shí),且Cu2+不沉淀,由表中數(shù)據(jù)可知,Fe3+沉淀完全時(shí)pH=3.2,Cu2+沉淀完全時(shí)pH=6.4,此時(shí)c(OH-)=10-7.6,據(jù)此可求出氫氧化銅的溶度積Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)c2(OH-)=1×10-5×10-15.2=10-20.2,若c(Cu2+)=1mol/L,解得c(OH-)=10-10.1,則c(H+)=10-3.9,pH=3.9,
因此,本題正確答案為:3.2~3.9;
(5)濾液E中的銅離子和H3PO2溶液混合反應(yīng)可得氫化亞銅沉淀,同時(shí)得到硫酸和磷酸,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒,寫出反應(yīng)的離子方程式為4Cu2++3H3PO2+6H2O=4CuH↓+8H++3H3PO4;該反應(yīng)中每生成4molCuH轉(zhuǎn)移12mol電子,所以每轉(zhuǎn)移1.5NA個(gè)電子,生成CuH的物質(zhì)的量為0.5mol,
因此,本題正確答案為:4Cu2++3H3PO2+6H2O=4CuH↓+8H++3H3PO4;0.5mol;
(6)要生成氧化亞銅,則銅必須失去電子,因此銅作陽(yáng)極。陰極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),所以陰極電極反應(yīng)式為2Cu2++ 2e-+ H2O == Cu2O+2H+,由兩電極反應(yīng)可知,陽(yáng)極產(chǎn)生的Cu2+小于陰極消耗的Cu2+故電解過程中濾液E的濃度減小,
因此,本題正確答案為:陽(yáng)極;2Cu2++2e+H2O=Cu2O+2H+;減小;
(7)因?yàn)榱蛩徙~在乙醇中溶解度較小且乙醇易揮發(fā),所以用乙醇代替蒸餾水洗滌硫酸銅晶體,
因此,本題正確答案為:硫酸銅在乙醇中溶解度較小且乙醇易揮發(fā)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y和W為原子序數(shù)依次遞增的短周期元素,X和Y同主族,Y和W的氣態(tài)氫化物具有 相同的電子數(shù),X元素可以組成M和N兩種氣態(tài)單質(zhì),反應(yīng)M+2I-+2H+=I2+N+H2O常作為M的鑒定反應(yīng)。
(1)M與N的摩爾質(zhì)量之比為:______________________。
(2)寫出實(shí)驗(yàn)室制取W2的離子方程式______________________。
(3)成都七中某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中夾持和加熱裝置略去),分別探究YX2和 W2的性質(zhì)。
①分別通入YX2和W2時(shí),在裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同?___________(填“相同”或“不相同”)。若裝置D中裝的是鐵粉,當(dāng)通入W2時(shí)觀察到的現(xiàn)象為______________________;若裝置D中裝的是五氧化二釩(V2O5),當(dāng)通入YX2時(shí),打開K放入適量的氧氣,在D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。
②若裝置B中裝有5.0 mL 1.0×10-3 mol/L的碘水,當(dāng)通入足量W2完全反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移了 5.0×10-5 mol電 子,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。
(4)某同學(xué)將足量的YX2通入一支裝有BaCl2溶液的試管,未見沉淀生成,向該試管中加入適量(填字母)___________,可以看到白色沉淀產(chǎn)生。
A.氨水 B.稀鹽酸 C.稀硝酸 D.CaCl2溶液
(5)若Y和X組成的負(fù)二價(jià)陰離子Z,Z中Y和X的質(zhì)量比為Y:X =4:3,當(dāng)W2與含Z的溶液完全反應(yīng)后,有黃色沉淀生成,取上層淸液加入BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,且含硫微粒的物質(zhì)的 量為1:1,該反應(yīng)的離子方程式為______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,請(qǐng)回答有關(guān)問題:
主族周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 | ① | ② | ③ | |||||
3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
4 | ⑨ | ⑩ |
(1)表中化學(xué)性質(zhì)最不活潑的元素,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為____________。
(2)⑨在元素周期表中的位置是________________________。
(3)用電子式表示④元素與⑦元素形成化合物的過程________________________。
(4)可以用來驗(yàn)證④⑤兩元素金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)是_______________________。(填字母代號(hào))
(a)將在空氣中放置已久的這兩種元素的塊狀單質(zhì)分別放入水中
(b)將形狀、大小相同的這兩種元素的單質(zhì)分別和同濃度的鹽酸反應(yīng)
(c)將形狀、大小相同兩種元素的單質(zhì)分別和熱水作用,并滴入酚酞
(d)均比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
(5)⑥和⑦陰離子還原性較強(qiáng)的是(填微粒符號(hào)):____________用一個(gè)置換反應(yīng)證實(shí)這一結(jié)論(寫化學(xué)方程式)____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣中CO、NOx以及燃煤廢氣中的SO2都是大氣污染物,對(duì)它們的治理具有重要意義。
(1)氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下:
①反應(yīng)I為NO +O3===NO2+O2,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是__________mol
②反應(yīng)Ⅱ中,當(dāng)n( NO2):n[CO(NH2)2]=3:2時(shí),氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為___________
(2)吸收SO2和NO,獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下(Ce為鈰元素)。裝置I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________
(3)裝置Ⅱ中,酸性條件下NO被Ce4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3-、NO2-,請(qǐng)寫出生成等物質(zhì)的量的NO3-和NO2-時(shí)的離子方程式____________________________________
(4)裝置Ⅲ的作用之一是用質(zhì)子交換膜電解槽電解使得Ce4+再生,再生時(shí)生成的Ce4+在電解槽的_____________(填“陽(yáng)極”或“陰極”),同時(shí)在另一極生成S2O42一的電極反應(yīng)式為_________________________________
(5)取少量裝置Ⅳ所得的產(chǎn)品溶于水,溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>_________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ某溶液中只可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+、Cl-、OH-、CO32-。當(dāng)加入一種淡黃色固體并加熱時(shí),有刺激性氣體放出和白色沉淀產(chǎn)生,加入淡黃色固體的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))與析出的沉淀和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))的關(guān)系如下圖所示。該淡黃色物質(zhì)做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)顯黃色。可知溶液中含有的離子是________________;所含離子的物質(zhì)的量濃度之比為____________;所加的淡黃色固體是______________。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室采用滴定法測(cè)定某水樣中亞硫酸鹽含量:
(1)滴定時(shí),KIO3和KI作用析出I2,完成并配平下列離子方程式:__IO3-+____I-+____===____I2+____H2O。
(2)反應(yīng)(1)所得I2的作用是_________________________。
(3)滴定終點(diǎn)時(shí),100mL的水樣共消耗x mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。若消耗1mL標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于SO32-的質(zhì)量1g,則該水樣中SO32-的含量為________mg·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫氣是人類最理想的能源。已知在25℃、101 kPa下,1 g 氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量142.9 kJ,則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A.2H2+O2=2H2O ΔH=-142.9 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-142.9 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+571.6 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法中不正確的是( )
A.Fe2O3 ---紅色油漆和涂料B.Na2O2---漂白劑、供氧劑
C.NaHCO3---治療胃酸過多D.Fe粉---食品的干燥劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是
A. 常溫下鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化,可用鐵質(zhì)容器貯運(yùn)濃硝酸
B. Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料
C. NH4HCO3受熱易分解,可用作氮肥
D. 濃硫酸有吸水性,可用于干燥HCl氣體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、MgSO4,含有少量Fe、Al的氧化物)為原料制備MgCO3·3H2O。實(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)為加快酸溶速率,可采取的辦法有______,寫出酸溶時(shí)廢渣中主要成分發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。
(2)加入H2O2氧化時(shí)發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為_________________。
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+。
①檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe3+的最佳試劑是_________________。
②為使Fe3+ 盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相,采取的操作:向水溶液中加入一定量的萃取劑,_______、靜置、分液,并重復(fù)多次。
③萃取時(shí),向混合溶液(含Fe2+、Al3+、Mg2+)中加入適量鹽酸,使Fe2+ 與Cl-生成[FeCl4]-,再用足量的乙醚(Et2O)進(jìn)行萃取,乙醚與H+結(jié)合,生成了離子Et2O·H+,由于[FeCl4]-與Et2O·H+離子容易形成締合物Et2O·H+·[FeCl4]-。該締合物中,Cl-和Et2O分別取代了Fe2+和H+的配位水分子,并且中和了電荷,具有疏水性,能夠溶于乙醚中。因此,就從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相中。該萃取劑不能萃取Al3+、Mg2+的原因是_________。
(4)已知:Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[(Mg(OH)2)=1.0×10-12.pH=8.5時(shí)Mg(OH)2開始沉淀。室溫下,除去MgSO4溶液中的Al3+(使其濃度小于1×10-6mol·L-1),需加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為____________。
(5)向?yàn)V液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3 沉淀并用蒸餾水洗滌,檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的操作是________________。
(6)干燥時(shí)需低溫干燥,溫度較高時(shí)發(fā)生副反應(yīng),寫出MgCO3·3H2O在323K溫度時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式________________。
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