【題目】如圖是工業(yè)上以制作印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+、C1)生產(chǎn)CuCl的流程:

已知:CuCl是一種白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,在空氣中迅速被氧化為綠色,見光分解變成褐色。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)流程中的濾渣①與Y反應(yīng)和X與Y反應(yīng)相比,單位時(shí)間內(nèi)得到的氣體多,其原因?yàn)?/span>____________________________________________

(2)濾液①需要加過量Z,檢驗(yàn)Z過量的方法是______________________。

(3)寫出生成CuCl的離子方程式:_________________________________

(4)為了提高CuCl產(chǎn)品的純度,流程中的“過濾”操作適宜用下列裝置圖中的___________(填選項(xiàng)字母),過濾后,洗滌CuCl的試劑宜選用___________(填“無水乙醇”或“稀硫酸”)

(5)CuCl加入飽和NaCl溶液中會(huì)部分溶解生成CuCl2,在一定溫度下建立兩個(gè)平衡:

I. CuCl (s) Cu +(aq)+Cl (aq) Ksp=1.4×106

II. CuCl(s)+Cl (aq)CuCl2(aq) K=0.35。

分析c(Cu+)、c(CuCl2)Ksp、K的數(shù)學(xué)關(guān)系,在圖中畫出c(Cu+)、c(CuCl2)的關(guān)系曲線(要求至少標(biāo)出一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)) ______。

(6)氯化亞銅的定量

①稱取樣品0.25g250mL錐形瓶中,加入10mL過量的FeCl3溶液,不斷搖動(dòng):

②待樣品溶解后,加入20mL蒸餾水和2滴指示劑;

③立即用0.1000mol·L1硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至綠色為終點(diǎn);

④重復(fù)三次,消耗硫酸鈰溶液的平均體積為24.30mL。

上述相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)為CuCl+ FeCl3===CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+,則樣品中CuCl的純度為___________(保留三位有效數(shù)字)。

【答案】濾渣①中有鐵和銅,與鹽酸反應(yīng)時(shí)形成無數(shù)微小的原電池,極大地加快了反應(yīng)速率 取溶液少量,加入KBr溶液少量和四氯化碳,如下層液體呈橙色,說明氯氣已過量(其他合理答案均可) CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl+2H2SO4 B 無水乙醇 96.7%

【解析】

廢液中加入過量鐵粉,發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+、 Fe+Cu2+=Fe2++Cu,原溶液中的Fe3+、Cu2+被除去,過濾所得的濾液①中含有Fe2+、Cl-,在濾液中加入過量的氯氣,可以將Fe2+氧化成FeCl3,即得到FeCl3蝕刻液,實(shí)現(xiàn)蝕刻液的再生。濾渣為銅單質(zhì)和剩余的鐵單質(zhì),加入過量的稀鹽酸,銅與稀鹽酸不反應(yīng),因此濾液②也為FeCl2溶液,濾渣②為銅。

1)流程中的濾渣①與Y反應(yīng)和X與Y反應(yīng)相比,單位時(shí)間內(nèi)得到的氣體多,說明反應(yīng)速率快,因?yàn)闉V渣①中有鐵和銅單質(zhì),與鹽酸反應(yīng)時(shí)能形成無數(shù)微小的原電池,極大地加快了反應(yīng)速率;(2)檢驗(yàn)溶液中通入的氯氣已過量,可取溶液少量,加入KBr溶液少量和四氯化碳,如下層液體呈橙色,說明氯氣已過量。(3)根據(jù)流程圖可知,SO2CuSO4、CuCl2反應(yīng)生成H2SO4、CuCl,因此化學(xué)方程式為:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl+2H2SO4

4)生產(chǎn)中為了提高CuCl產(chǎn)品的質(zhì)量,盡可能減少CuCl被空氣中氧氣氧化,宜采用抽濾法快速過濾,所以過濾裝置選擇B項(xiàng)。洗滌CuCl宜選用無水乙醇,因?yàn)?/span>CuCl難溶于無水乙醇,洗滌時(shí)可減少CuCl的溶解損失,而且后續(xù)干燥中易除去乙醇。不選用硫酸,雖然CuCl難溶于硫酸,但用硫酸洗滌,會(huì)給CuCl表面帶來少量的H+SO42-雜質(zhì)。

5)據(jù)反應(yīng)式CuCl(s)+Cl (aq)CuCl2(aq)K的本義式有:

,將分子、分母同乘以c(Cu+)得:

,將題給的KKsp的數(shù)據(jù)代入得c(CuCl2-)×c(Cu+)=1.4×10-6×0.35=4.9×10-7。取其中(0.7,0.7)做為一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),圖象示意如下:

6)根據(jù)題給的相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)CuCl+ FeCl3===CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+,可得

CuClCe4+的反應(yīng)配比是11,所以可得CuCl的純度:=96.7%

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,在2L的恒容密閉容器中,XY、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:

1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

2)從反應(yīng)開始到10s時(shí),用Y表示的反應(yīng)速率為________X的轉(zhuǎn)化率為_____ 。

310s時(shí),該反應(yīng) ___ 達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。(填“是”或“否”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2 L密閉容器中,800℃時(shí)反應(yīng)2NOg+O2(g) 2NO2(g)體系中,nNO)隨時(shí)間的變化如表:

時(shí)間(s

0

1

2

3

4

5

n(NO)(mol)

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

1)已知:K300℃)>K(350),該反應(yīng)是____熱反應(yīng)。

2)如圖中表示NO2濃度變化曲線的是__(填序號(hào)),用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=___。

3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__(填字母序號(hào))。

a.c(NO2)=2c(O2) b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c.v逆(NO=2v正(O2 d.容器內(nèi)的密度保持不變

4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是___(填字母序號(hào))。

a.及時(shí)分離出NO2氣體 b.適當(dāng)升高溫度 c.增大O2的濃度 d.選擇高效的催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】圖中所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中,溶液的體積均為200mL,開始時(shí)電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1mol/L,工作一段時(shí)間后,測得導(dǎo)線中均通過0.02mol電子,若不考慮溶液體積的變化,則下列敘述正確的是(

A.產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量:(1)> (2)

B.電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量:(1)> (2)

C.溶液pH的變化:(1)增大,(2)減小

D.電極反應(yīng)式:(1)中陽極的電極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2(2)中負(fù)極的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲烷與氯氣光照條件下取代反應(yīng)的部分反應(yīng)歷程和能量變化如下:

第一步:

第二步:

第三步:其中表示氯原子,表示甲基,下列說法不正確的是(

A.由題可知,甲烷和氯氣在室溫暗處較難反應(yīng)

B.

C.形成鍵放出的能量比拆開中化學(xué)鍵吸收的能量多

D.若是甲烷與發(fā)生取代反應(yīng),則第二步反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)與中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之),F(xiàn)用0.001 mol·L1KMnO4酸性溶液滴定未知濃度的無色NaHSO3溶液。反應(yīng)的離子方程式是2MnO5HSOH=2Mn25SO42-3H2O

填空完成問題:

(1)該滴定實(shí)驗(yàn)所需儀器有下列中的____________。

A酸式滴定管(50 mL) B堿式滴定管(50 mL) C量筒(10 mL) D錐形瓶 E鐵架臺(tái)

F滴定管夾 G燒杯 H白紙 I膠頭滴管 J漏斗

(2)不能用________(”)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因________________。

(3)選何種指示劑,說明理由____________________________。

(4)滴定前平視KMnO4溶液液面,刻度為a mL,滴定后俯視液面刻度為b mL,則(ba)mL比實(shí)際消耗KMnO4溶液體積________(”)。根據(jù)(ba)mL計(jì)算得到的待測濃度,比實(shí)際濃度________(”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列現(xiàn)象或事實(shí)可用同一原理解釋的是

A.濃硫酸和濃鹽酸長期暴露在空氣中濃度降低

B.亞硫酸鈉溶液和氯化鋁溶液在空氣中蒸干不能得到對(duì)應(yīng)的溶質(zhì)

C.漂白粉、活性炭、都能使紅墨水褪色

D.溶液使酸性高錳酸鉀的紫色褪去

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E五種元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20。其中C、E是金屬元素;A和E屬同族,它們?cè)拥淖钔鈱与娮优挪际綖?/span>ns1。B和D也屬同族,它們?cè)幼钔鈱拥膒能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍。C原子的最外層電子數(shù)等于D原子的最外層電子數(shù)的一半。請(qǐng)回答下列問題:

(1)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式: ________________ 。

(2)用電子排布圖表示D元素原子的價(jià)電子:__________。

(3)元素B與D的電負(fù)性的大小關(guān)系是B___ D (填“>”“<”或“=”,下同), E與C的第一電離能大小關(guān)系是E____C。

(4)寫出元素E和C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物之間反應(yīng)的離子方程式__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】液氨與水性質(zhì)相似,也存在微弱的電離:2NH3 NH4++NH2,其離子積常數(shù)K=c(NH4+)·c(NH2)=2×l030,維持溫度不變,向液氨中加入少量NH4Cl固體或NaNH2固體,不發(fā)生改變的是

A. 液氨的電離平衡 B. 液氨的離子積常數(shù)

C. c(NH4+) D. c(NH2)

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