【題目】印刷銅制電路板的腐蝕液選取和回收再利用一直是研究的熱點。
(1)FeCl3溶液一直作為傳統的腐蝕液。
① 腐蝕過程中的離子方程式為______。
② 腐蝕結束后,通過以下兩步可分離出銅,并實現FeCl3溶液再生。
i. 步驟I所加試劑和操作分別為______。
ii. 可實現步驟II轉化的物質或方法是______(填一種即可)。
(2)研究發(fā)現,CuCl2溶液添加鹽酸或氨水配制成酸性腐蝕液或堿性腐蝕液,其效果優(yōu)于FeCl3溶液。腐蝕液的主要成分及腐蝕原理如下:
腐蝕液類型 | 主要成分 | 腐蝕原理 |
酸性腐蝕液 | Cu2+、H+、Cl- | Cu+ Cu2++2Cl-2CuCl, CuCl+2Cl-CuCl32- |
堿性腐蝕液 | Cu(NH3)42+、NH4+、NH3、Cl- | Cu(NH3)42++ Cu === 2Cu(NH3)2+ |
①酸性腐蝕液中銅離子含量對腐蝕速率的影響如右圖所示,為保持較快和較平穩(wěn)的腐蝕速率,腐蝕液中銅離子含量應選擇______ g/100mL的使用范圍。
②酸性腐蝕廢液經過處理后,倒入一定量的水中,可得CuCl沉淀,過濾、洗滌、干燥后即得產品CuCl。倒入一定量的水中,可得CuCl沉淀的原因是_______。
③ 通入適量的氧氣可使堿性腐蝕液再生。將該過程的離子方程式補充完整:______________
(3)H2O2也常用來腐蝕金屬銅,使用時加入鹽酸或氨水將其配制成酸性或堿性腐蝕液;厥掌鋸U液的工藝如下:
① 酸性條件下H2O2腐蝕金屬銅的離子方程式為______。
② 右圖是研究堿性腐蝕液的溫度對銅腐蝕量的實驗結果,升高溫度,腐蝕量變化的原因______。
③ 堿轉時的反應為:Cu2(OH)3Cl+NaOH =CuO+Cu(OH)2+NaCl+H2O。檢驗轉化完全的方法是:取少量洗滌后的堿轉固體,_______。
【答案】 2Fe3+ + Cu === 2Fe2+ + Cu2+ 加入過量鐵粉,過濾 Cl2 18-20 加水后,,CuCl + 2Cl-CuCl32- 平衡逆向移動,析出CuCl沉淀 4, 4, 4, 4 Cu(NH3)42+,2H2O Cu + H2O2 + 2H+ === Cu2+ +2H2O 20-30℃時,升高溫度,腐蝕量有所增加,主要是因為溫度升高使反應速率加快;30℃以上,升高溫度,腐蝕量降低,主要時因為H2O2分解、NH3揮發(fā) 加入足量HNO3使沉淀溶解,在加入AgNO3溶液,觀察是否出現白色沉淀
【解析】(1)FeCl3溶液一直作為傳統的腐蝕液。① 腐蝕過程中的離子方程式為2Fe3+ + Cu === 2Fe2+ + Cu2+。 ② 腐蝕結束后,通過以下兩步可分離出銅,并實現FeCl3溶液再生。i. 步驟I是為了把溶液中的銅置換出來,因此所加試劑為過量的鐵粉,分離操作為過濾。ii. 步驟II是為了把亞鐵離子氧化為鐵離子,需要加入合適的氧化劑,通?梢约勇葰饣蚵人螓}酸酸化的過氧化氫。
(2)①由圖可知,當銅離子含量在18-20g/100mL時,反應所需要的時間基本相同,即反應速率基本相同,所以為保持較快和較平穩(wěn)的腐蝕速率,腐蝕液中銅離子含量應選擇在18-20g/100mL的使用范圍。
②由題中信息可以,酸性腐蝕廢液經過處理后,倒入一定量的水中,,可使化學平衡CuCl+2Cl-CuCl32-向逆反應方向移動,生成CuCl沉淀,過濾、洗滌、干燥后即得產品CuCl。
③ 通入適量的氧氣可使堿性腐蝕液再生。該過程的離子方程式為4Cu(NH3)2++ 4NH3+4NH4++O2= 4 Cu(NH3)42++2H2O。
(3)① 酸性條件下H2O2腐蝕金屬銅的離子方程式為Cu + H2O2 + 2H+ === Cu2+ +2H2O。
② 右圖是研究堿性腐蝕液的溫度對銅腐蝕量的實驗結果,升高溫度,腐蝕量變化的原因20-30℃時,升高溫度,腐蝕量有所增加,主要是因為溫度升高使反應速率加快;30℃以上,升高溫度,腐蝕量降低,主要時因為H2O2分解、NH3揮發(fā)。
③ 堿轉時的反應為Cu2(OH)3Cl+NaOH =CuO+Cu(OH)2+NaCl+H2O,由此反應可知,當堿轉完成后,Cu2(OH)3Cl轉化為CuO和Cu(OH)2,因此,可以通過檢驗氯離子來檢驗轉化是否完全,具體操作方法是:取少量洗滌后的堿轉固體,加入足量HNO3使沉淀溶解,在加入AgNO3溶液,觀察是否出現白色沉淀。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】PbCrO4是一種黃色顏料,制備PbCrO4的一種實驗步驟如下:
已知:①Cr(OH)3(兩性氫氧化物)呈綠色且難溶于水。
②Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水,PbCrO4的Ksp為2.8×10-13,Pb(OH)2開始沉淀時pH為7.2,完全沉淀時pH為8.7。
③六價鉻在溶液中物種分布分數與pH關系如右圖所示。
④PbCrO4可由沸騰的鉻酸鹽溶液與鉛鹽溶液作用制得,含PbCrO4晶種時更易生成。
(1)實驗時需要配制100 mL 3mol·L-1CrCl3溶液,現有量筒、玻璃棒、燒杯,還需要的玻璃儀器是________。
(2)“制NaCrO2(aq)”時,控制NaOH溶液加入量的操作方法是________。
(3) “氧化”時H2O2滴加速度不宜過快,其原因是____________________________;“氧化”時發(fā)生反應的離子方程式為__________________________________________________。
(4) “煮沸”的目的是________。
(5) 請設計用“冷卻液”制備PbCrO4的實驗方案:________[實驗中須使用的試劑有:6 mol·L-1的醋酸, 0.5 mol·L-1Pb(NO3)2溶液, pH試紙]。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關于有機化合物的說法正確的是
A. C3H6和C4H8化學性質一定相似
B. 甲烷的二氯代物(CH2Cl2)有2種同分異構體
C. 用碳酸鈉溶液可鑒別乙酸、苯和乙醇三種無色液體
D. 乙醛和丙烯醛()不是同系物,它們與氫氣充分反應后的產物也不是同系物
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】NH3可用于生產硝酸和尿素。
(1)生產硝酸:
① NH3催化氧化是工業(yè)制硝酸的第一步反應,其化學方程式是_____。
② 除此之外,還可能發(fā)生以下副反應:
4NH3 (g)+ 4O2 (g) === 2N2O (g) +6H2O (g) ΔH=-1105 kJ/mol
4NH3 (g) + 3O2 (g) === 2N2 (g) +6H2 O(g) ΔH=-1269 kJ/mol
兩個副反應在理論上趨勢均很大,但實際生產中影響并不大,原因是_____。
(2)生產尿素:
① 尿素的合成分兩步進行:
a.2NH3 (g)+CO2(g) NH2COONH4(l) ΔH=-117 kJ/mol
b.NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=+15 kJ/mol
寫出總反應的熱化學方程式:______。
② 右圖為n(NH3):n(CO2) = 4 : 1時,溫度對CO2的轉化率的影響。解釋溫度升高CO2的平衡轉化率增大的原因:______。
③ 測定尿素樣品含氮量的方法如下:取a g尿素樣品,將所含氮完全轉化為NH3,所得NH3用過量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和,則尿素樣品中氮元素的質量分數是______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C三種常見物質中均含有同一種元素,它們之間有如圖所示的轉化關系(部分反應物質已略去)。下列說法不正確的是
A. 若A是一種兩性氧化物,則B的水溶液可呈酸性,C的水溶液可呈堿性
B. 若A為一種金屬單質時,則反應①、②、③均可為化合反應,反應④可為置換反應
C. 若A、B、C是三種不同類別的固態(tài)物質,則B可以是工業(yè)上制取A、C的原料
D. 若A、B均是可燃性物質,完全燃燒都生成氣體C,常溫下A溶液pH<7,則將C通入A溶液中,pH值先減小后增大
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列反應的離子方程式書寫正確的是
A. 金屬鈉與水反應:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B. 碳酸鈣與足量稀鹽酸的反應:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C. 鐵與稀硫酸溶液反應:2Fe +6H+=2Fe3++3H2↑
D. 氫氧化鎂與稀硝酸反應:Mg(OH)2+2H+= Mg2++2H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】“酒是陳的香”就是因為酒在貯存過程中生成了有香味的乙酸乙酯。在實驗室我們也可以用如圖所示的裝置制取乙酸乙酯;卮鹣铝袉栴}。
(1)乙烯制取乙醇的化學方程式:__________________________。
(2)寫出制取乙酸乙酯的化學反應方程式:________________________。
(3)濃硫酸的作用:_______________________________。
(4)飽和碳酸鈉溶液的主要作用是________________________________________。
(5)裝置中導管要在飽和碳酸鈉溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是__________。
(6)若要把制得的乙酸乙酯分離出來,應該采用的實驗操作是___________________。
(7)做此實驗時,有時還要向盛有乙酸乙酯的試管里加入幾塊碎瓷片,其目的是________。
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