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13.某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))制備純凈的CuSO4•5H2O.工藝流程如下(部分操作和條件略):
I.取工業(yè)硫酸銅固體,用稀硫酸溶解,過濾.
II.向濾液中滴加H2O2溶液,稍加熱.
III.向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4.
IV.加熱煮沸,過濾,濾液用稀硫酸酸化至pH=1.
V.蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,得晶體.
已知部分陽離子生成氫氧化物的pH、Ksp(25℃)如下表:
物質(zhì)Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2
開始沉淀時pH2.77.64.7
完全沉淀時pH3.79.66.7
Ksp4.0×10-388.0×10-162.2×10-20
(1)II中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(2)II中將Fe2+氧化為Fe3+的目的是在調(diào)節(jié)在pH=4時,只將Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去,而不會使Cu2+轉(zhuǎn)化為沉淀.
(3)用K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)驗證II中Fe2+是否轉(zhuǎn)化完全的現(xiàn)象是若有藍色沉淀生說,說明Fe2+沒有完全轉(zhuǎn)化;若沒有藍色沉淀生成,說明Fe2+已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化.
(4)III中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+
通過計算說明在此條件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全(提示:當溶液中某離子濃度小于1.0×10-5 mol•L-1時可認為該離子沉淀完全).
(5)應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理解釋IV中“濾液用稀硫酸酸化”的原因用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加熱過程中水解,以獲得純凈的硫酸銅晶體
(6)V中獲得晶體的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶.

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12.以黃銅礦精礦為原料,制取金屬銅的工藝如下所示:
Ⅰ.將黃銅礦精礦(主要成分為CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎
Ⅱ.采用如圖所示裝置進行電化學(xué)浸出實驗.
將精選黃銅礦粉加入電解槽的陽極區(qū),恒速攪拌,使礦粉溶解.在陰極區(qū)通入氧氣,并加入少量催化劑.
Ⅲ.一段時間后,抽取陰極區(qū)溶液,向其中加入有機萃取劑(RH)發(fā)生反應(yīng):2RH(有機相)+Cu2+(水相)?R2Cu(有機相)+2H+(水相)分離出有機相,向其中加入一定濃度的硫酸,使Cu2+得以再生.
Ⅳ.電解硫酸銅溶液制得金屬銅.
(1)黃銅礦粉加入陽極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應(yīng):
CuFeS2+4H+═Cu2++Fe2++2H2S↑    
2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+
陽極區(qū)硫酸鐵的主要作用是吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染.
(2)陰極區(qū),電極上開始時有大量氣泡產(chǎn)生,后有紅色固體析出,一段時間后紅色固體溶解.寫出析出紅色固體的反應(yīng)方程式Cu2++2e-=Cu.
(3)若在實驗室進行步驟Ⅲ,分離有機相和水相的主要實驗儀器是分液漏斗.           
(4)步驟Ⅲ,向有機相中加入一定濃度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是增大H+濃度,使平衡2RH(有機相)+Cu2+(水相)?R2Cu(有機相)+2H+(水相)逆向移動,Cu2+進入水相得以再生
(5)步驟Ⅳ,若電解200mL0.5mol/L的CuSO4溶液,生成銅3.2g,此時溶液中離子濃度由大到小的順序是c(H+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(OH-).

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11.制備溴苯的實驗裝置如右圖所示,請回答下列問題:
(1)反應(yīng)開始前已向儀器A中加入的固體藥品是鐵粉,則裝在左側(cè)分液漏斗中的液體藥品是苯、液溴.
(2)寫出實驗室制溴苯的化學(xué)方程式
(3)該反應(yīng)裝置中冷凝管B有上、下兩個口,冷卻水應(yīng)從下口進入(填“上”或“下”).
(4)右側(cè)分液漏斗中的物質(zhì)在反應(yīng)后加入A中(填“反應(yīng)前”、“反應(yīng)中”或“反應(yīng)后”),用離子方程式表示其作用是Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O.
(5)C中堿石灰的作用是吸收多余HBr,防止污染空氣.
(6)該過程可以如下表述:3Br2+2Fe=2FeBr3; Br2+FeBr3=FeBr4-+Br+(不穩(wěn)定);
+Br+→[];[]+FeBr4-+HBr+FeBr3.由上述反應(yīng)可推知:+Br2+HBr 中的催化劑為BD.(填字母)
A.Br2B.FeBr3C.Br+D.FeBr4-

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10.CO是高爐煉鐵的主要反應(yīng)物之一,發(fā)生的主要反應(yīng)為$\frac{1}{3}$Fe2O3(s)+CO(g)?$\frac{2}{3}$Fe(s)+CO2(g)
已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下:
溫度/℃1 0001 1501 300
平衡常數(shù) 4.03.73.5
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$,△H<0(填“>”、“<”或“=”).

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9.環(huán)己酮是一種重要的有機化工原料.實驗室合成環(huán)己酮的反應(yīng)如下:
$→_{Na_{2}Cr_{2}O_{7}+H_{2}SO_{4}}^{55℃~69℃}$
環(huán)己醇和環(huán)己酮的部分物理性質(zhì)見下表:
物質(zhì)相對分子質(zhì)量沸點(℃)密度(g•cm-3,20℃)溶解性
環(huán)己醇100161.10.9624能溶于水和醚
環(huán)己酮98155.60.9478微溶于水,能溶于醚
現(xiàn)以20mL環(huán)己醇與足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反應(yīng),制得主要含環(huán)己酮和水的粗產(chǎn)品,然后進行分離提純.
分離提純過程中涉及到的主要步驟有(未排序):
a.蒸餾,除去乙醚后,收集151℃~156℃餾分;
b.水層用乙醚(乙醚沸點34.6℃,易燃燒)萃取,萃取液并入有機層;
c.過濾;
d.往液體中加入NaCl固體至飽和,靜置,分液;
e.加入無水MgSO4固體,除去有機物中少量水.
回答下列問題:
(1)上述分離提純步驟的正確順序是d b e c a(填字母).
(2)b中水層用乙醚萃取的目的是使水層中少量的有機物進一步被提取,提高產(chǎn)品的產(chǎn)量.
(3)以下關(guān)于萃取分液操作的敘述中,正確的是③.
①振蕩幾次后需打開分液漏斗上口的玻璃塞放氣
②經(jīng)幾次振蕩并放氣后,手持分液漏斗靜置待液體分層
③分液時,需先將上口玻璃塞打開或玻璃塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔,再打開旋塞待下層液體全部流盡時,再從上口倒出上層液體
(4)在上述操作d中,加入NaCl固體的作用是降低環(huán)己酮的溶解度,增加水層的密度,有利于分層.蒸餾除乙醚的操作中采用的加熱方式為水浴加熱.
(5)蒸餾操作時,一段時間后發(fā)現(xiàn)未通冷凝水,應(yīng)采取的正確方法是停止加熱,冷卻后通自來水.
(6)恢復(fù)至室溫時,分離得到純產(chǎn)品體積為 12mL,則環(huán)己酮的產(chǎn)率約是60%.

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8.反應(yīng)將4molSO2,2molO2放入4L密閉容器中進行反應(yīng).2min后達到平衡時SO3的濃度為0.5mol/L.用O2的濃度變化表示2min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率為0.25mol/(L•min),此條件下的平衡常數(shù)k為4.

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7.在密閉容器中給CO和水蒸氣的混合物加到800℃時,有下列平衡:CO+H2O?CO2+H2且K=1,若用2molCO和10molH2O(氣)相互混合并加熱到800℃,達平衡時CO的轉(zhuǎn)化率約為( 。
A.16.7%B.50%C.66.7%D.83%

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6.向2L的密閉容器中充入3molN2和9molH2,在一定溫度下,反應(yīng)30s達到平衡,測得平衡時混合氣體總物質(zhì)的量比反應(yīng)前混合氣體總物質(zhì)的量減少了$\frac{1}{8}$,平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為25%,30s內(nèi)NH3的平均反應(yīng)速率為0.025mol/(L•s).

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5.高爐煉鐵的煙塵中主要含有鋅、鐵、銅等金屬元素.從煙塵中提取硫酸鋅,可以變廢為寶,減少其對環(huán)境的危害.下圖是用高爐煙塵制取硫酸鋅的工業(yè)流程.

已知:
①20℃時,0.1mol.L-1的金屬離子沉淀時的pH
pHFe3+Zn2+Mn2+Cu2+
開始沉淀1.96.08.14.7
沉淀完全3.78.010.16.7
沉淀溶解不溶解10.5不溶解/
②過二硫酸銨是一種強氧化劑.
③ZnSO4+4NH3=[Zn(NH34]SO4,[Zn(NH34]SO4易溶于水.
回答下列問題:
(1)為提高煙塵中金屬離子的浸出率,除了適度增加硫酸濃度外,還可以采取什么措施?
(舉出1種)增大硫酸濃度或升高溫度或邊加硫酸邊攪攔或增加浸出時間等.
(2)上述流程測得溶液pH=5.0,此處可以選擇的測量儀器是pH計(或者酸度計或試紙).
(3)加入MnO2的目的是將Fe2+氧化成Fe3+
(4)寫出過二硫酸銨把硫酸錳(MnSO4)氧化的化學(xué)方程式MnSO4+(NH42S2O8+2H2O=MnO2+(NH42SO4+2H2SO4
(5)寫出還原過程發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式Zn+Cu2+=Zn2++Cu.
(6)操作甲中為使鋅離子完全沉淀,添加的最佳試劑是C.
A鋅粉    B氨水    C( NH42CO3    D NaOH
(7)若pH=5.0時,溶液中的Cu2+尚未開始沉淀,求溶液中允許的Cu2+濃度的最大值.

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4.某探究小組設(shè)計如圖所示裝置(夾持、加熱儀器略),模擬工業(yè)生產(chǎn)進行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗.查閱資料,有關(guān)信息如下:

①制備反應(yīng)原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
可能發(fā)生的副反應(yīng):C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O
CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl
(三氯乙酸)
②相關(guān)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量及部分物理性質(zhì):
C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl
相對分子質(zhì)量46147.5163.564.5
熔點/℃-114.1-57.558-138.7
沸點/℃78.397.819812.3
溶解性與水互溶可溶于水、乙醇可溶于水、乙醇微溶于水,可溶于乙醇
(1)儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;裝置B中的試劑是飽和食鹽水.
(2)若撤去裝置C,可能導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物CCl3COOH、C2H5Cl(填化學(xué)式)的量增加;裝置D可采用水浴加熱的方法以控制反應(yīng)溫度在70℃左右.
(3)反應(yīng)結(jié)束后,有人提出先將D中的混合物冷卻到室溫,再用過濾的方法分離出CCl3COOH.你認為此方案是否可行,為什么?不可行,CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO.
(4)裝置E中可能發(fā)生的無機反應(yīng)的離子方程式有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O.
(5)測定產(chǎn)品純度:稱取產(chǎn)品0.30g配成待測溶液,加入0.1000mol•L-1碘標準溶液20.00mL,再加入適量Na2CO3溶液,反應(yīng)完全后,加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH,立即用0.02000mo1•L-1Na2S2O3溶液滴定至終點.進行平行實驗后,測得消耗Na2S2O3溶液20.00mL.則產(chǎn)品的純度為88.5%.(CCl3CHO的相對分子質(zhì)量為147.5)
滴定的反應(yīng)原理,:CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-
HCOO-+I2═H++2I-+CO2↑  I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
(6)已知:常溫下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol•L-1,Ka (CH3COOH)=1.7×10-5mol•L-1
請設(shè)計實驗證明三氯乙酸、乙酸的酸性強弱.

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