全國高考化學(xué)銅及其化合物推斷題的綜合高考真題匯總及答案解析_第1頁
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文檔簡介

1、全國高考化學(xué)銅及其化合物推斷題的綜合高考真題匯總及答案解析一、銅及其化合物1.某研究性學(xué)習(xí)小組擬探究熱CuC22H2O的熱穩(wěn)定性,進(jìn)行如下操作:上述所列物質(zhì)都是純凈物,請回答:(1)氣流C的結(jié)構(gòu)式,白色固體的化學(xué)式。(2)已知Y的摩爾質(zhì)量為233gmol_1,完成CuC22H2O緩慢加熱分解的化學(xué)方程式O【答案】H-ClCuCl2(CuC12H2O)3sm=CU2(OH)2C12+2HC1T+2HO【解析】【分析】(1)氣流C是保護(hù)氣,用以抑制鹽的水解,通常為該鹽對應(yīng)的酸;白色固體為無水鹽分解產(chǎn)物;(2)在無保護(hù)氣條件下,鹽受熱水解,可能得到堿式鹽,可能水解產(chǎn)生相應(yīng)的堿,根據(jù)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量確定

2、丫的組成,丫加熱得到黑色固體是CuO,根據(jù)丫的成分可確定其分解反應(yīng)方程式?!驹斀狻緾uC2是強(qiáng)酸弱堿鹽,由于產(chǎn)生該鹽的酸為揮發(fā)性的HC1,所以給鹽的結(jié)晶水合物CuC22H2O加熱時,為抑制其水解,要在HC1氣流中進(jìn)行,所以C是HC1,目的是作保護(hù)氣,抑制加熱過程CuC2可能的水解。該物質(zhì)是共價化合物,H原子、C1原子之間通過一個共用電子對結(jié)合,所以HC1的結(jié)構(gòu)式是H-C1,X是CuCb。由于3.42gCuC122H2O的物質(zhì)的量為n(CuC122H2O)=3.42g+171g/mo1=0.02mo1當(dāng)高于300c加熱,CuC2分解,產(chǎn)生的白色固體中含有Cu0.02mo1,質(zhì)量為0.02X64g

3、/mo1=1.28g<1.99g說明含有C1原子,其物質(zhì)的量為(1.99g-1.18g)+35.5g/mo1=0.02m則白色固體中Cu、C1個數(shù)比是1:1,所以白色固體的化學(xué)式為CuC1,Z為C12;(2)3.42gCuC22H2O的物質(zhì)的量為n(CuC22H2O)=3.42g+171g/mo1=0.02m新沒有HC1保護(hù)氣作用下加熱CuC22H2O會發(fā)生水解,可能生成堿式鹽Cu2(OH)2c12也可能生成相應(yīng)的堿Cu(OH)2,Cu2(OH)2c12摩爾質(zhì)量是233g/mo1,3.42gCuCb2H2O反應(yīng)產(chǎn)生0.01mo1Cu2(OH)2c12,質(zhì)量是2.33g,正好吻合,說明丫是

4、Cu2(OH)2c12;若反應(yīng)產(chǎn)生Cu(OH»,其摩爾質(zhì)量是98g/mo1,與題干不符合,故丫為堿式鹽Cs(OH)2c12,則根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得CuC22H2O緩慢加熱的反應(yīng)方程式為2(CuC122H2O建重追Cu2(OH)2C12+2HC1T+2HO;Cu2(OH)2c12在200c條件下加熱發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生CuO和HC1,反應(yīng)方程式為Cu2(OH)2c02CuO+2HC1To【點(diǎn)睛】本題考查了易揮發(fā)性的結(jié)晶水合物受熱分解產(chǎn)物的判斷。這類鹽在受熱分解時,發(fā)生的分解反應(yīng)有兩種類型。在有保護(hù)氣時,會失去全部結(jié)晶水,生成無水鹽,溫度升高,無水鹽進(jìn)一步分解;在無保護(hù)氣時,會轉(zhuǎn)化為堿式鹽或

5、相應(yīng)的堿,繼續(xù)升高溫度,將進(jìn)一步分解,最終轉(zhuǎn)化為金屬氧化物。一定要掌握外界條件對物質(zhì)分解反應(yīng)的影響。2.已知固體A是中學(xué)常見的礦物,由四種元素組成,現(xiàn)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)請回答:(1)固體A的化學(xué)式。(2)鎂能在氣體E中燃燒,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)寫出固體C與氨氣反應(yīng)生成D的化學(xué)方程式?!敬鸢浮緾U2(OH)2CQ或Cu(OH)2CuCO或CaHCO2Mg+CO克竺2MgO+C3CuO+2NH3CU+N+3H2O【解析】固體C在氨氣中加熱生成紫紅色固體D,D為Cu,則C為CuO,根據(jù)(2)鎂能在氣體E中燃燒,氣體E不能與濃硫酸反應(yīng),E為C6,根據(jù)質(zhì)量守恒,另外一種氣體的質(zhì)量為22.2g-4.4g

6、-16g=1.8g,該氣體能夠被濃硫酸吸收,應(yīng)該為水蒸氣,因此固體A隔絕空氣加熱生成氧化銅、水和二氧化碳,則固體A為堿式碳酸銅。固體A為堿式碳酸銅,化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3,故答案為:Cu2(OH)2CQ;(2)鎂能在氣體二氧化碳中燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+CO2電逑2MgO+C,故答案為:2Mg+CO2市國2MgO+C;(3)氧化銅與氨氣反應(yīng)生成銅的化學(xué)方程式為3CuO+2NH3如也3Cu+N2+3H2O,故答案為:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2Oo3.氯化亞銅(CuCl微溶于水,不溶于乙醇,在空氣中會被迅速氧化,其制備有很多方法,工業(yè)上可以廢舊銅為原料生產(chǎn)氯化亞銅。方法

7、一:(1)CuCl可以溶解在FeC3溶液中,請寫出該反應(yīng)的離子方程式是:。(2)還原過程中的產(chǎn)物為NaCuC2,試寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是,過濾操作用到的玻璃儀器有。(3)制備結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是。方法二:(4)a.寫出過程的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式。b.為了更好體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,有人提出如下方案:方案一:可將上述X稀溶液用于廢銅的處理(如圖所示),則Y可以為(填化學(xué)式)。桶溶液廢銅一溶液|單質(zhì)N方案二:過程中Cu與濃H2SQ反應(yīng)所得SQ和CuSQ用于過程中CuCl的制備,理論上(填需要”或不需要”另外補(bǔ)充SC2,原因是(結(jié)合化學(xué)方程式回答)。【答案】CuCl+Fe3+=Cu2+Fe

8、2+ClCuC2+2NaCl+Cu=2NaCuC2燒杯、漏斗、玻璃棒一加熱除去表面可溶性雜質(zhì),使CuCl盡快干燥,減少溶解損失2H2SC4(濃)+CuCuSQ+SQT+2H2OC2不需要過程中生成CuSQ和SC2的物質(zhì)的量之比為1:1,而過程發(fā)生反應(yīng):CuSQ+CuC2+SQ+2H2O=2CuCl2H2SC4,需要的CuSC4和SC2的物質(zhì)的量之比也恰好為1:1,所以理論上不需要補(bǔ)充SQ(其他合理答案均可)【解析】【分析】(1)氯化亞銅與氯化鐵反應(yīng),氯化亞銅被鐵離子氧化成銅離子;(2)流程分析可知,銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅,加入銅、氯化鈉和鹽酸還原得到產(chǎn)物為NaCuC2,結(jié)合原子守恒配平書寫方程

9、式;過濾操作用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯;(3)酒精沸點(diǎn)低,易揮發(fā),易晾干,所以即可以除去表面可溶性雜質(zhì)又易干燥;(4)a.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,在加熱的條件下能與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng);b.由生產(chǎn)氯化亞銅的流程可知X的稀溶液為稀硫酸,由于銅與稀硫酸不反應(yīng),故加入的單質(zhì)丫應(yīng)具有氧化性,將銅氧化為氧化銅,氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液?!驹斀狻?1)氯化亞銅與氯化鐵反應(yīng),氯化亞銅被鐵離子氧化成銅離子,反應(yīng)的離子方程式為CuCl+Fe3+=Cu2+Fe2+C;(2)由題給流程分析可知,銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅,加入銅、氯化鈉和鹽酸還原得到產(chǎn)物NaCuC2,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式為

10、:CuC2+2NaCl+Cu=2NaCuC2;(3)酒精沸點(diǎn)低,易揮發(fā),易晾干,所以即可以除去表面可溶性雜質(zhì)又易干燥,防止被空氣氧化;(4)a.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,在加熱的條件下能與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),其化學(xué)方程式加熱為:Cu+2H?SCi(濃)/CuSC+SCT+2HC;b.方案一:由生產(chǎn)氯化亞銅的流程可知X的稀溶液為稀硫酸,由于銅與稀硫酸不反應(yīng),故加入的單質(zhì)Y應(yīng)具有氧化性,將銅氧化為氧化銅,Y為O二;方案二:過程中生成CuSQ和SQ的物質(zhì)的量之比為1:1,而過程發(fā)生反應(yīng):CuSO+CuCl2+SQ+2H2O=2CuCl2H2SO4,需要的CuSQ和SQ的物質(zhì)的量之比也恰好為1:1,所以理論

11、上不需要補(bǔ)充SQ(其他合理答案均可)。4.實(shí)驗(yàn)室以海綿銅(主要成分為Cu和CuO)為原料制取CuCl的主要流程如圖:已知:CuCl為白色固體,難溶于水和乙醇,可溶于氯離子濃度較大的溶液中。CuCl有水存在時在空氣中易被氧化,在酸性條件下較穩(wěn)定。(1)溶解”時選用約為0.5mol?L-1的硫酸,過程中無氣體產(chǎn)生。若硫酸濃度過大,反應(yīng)會產(chǎn)生NO、NO2等有害氣體,NH4NO3的用量會(填增大”或減小”或不變”)。(2)轉(zhuǎn)化”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。加入的(NH4)2SO3需要適當(dāng)過量的原因是。(3)氯化錢用量"NHf)與Cu2+沉淀率的關(guān)系如圖所示。隨著氯化俊用量的增多Cu2+n(

12、Cu)沉淀率增加,但當(dāng)氯化錢用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率減少,其原因是(4)檢驗(yàn)CuCl沉淀是否洗滌完全的方法是。(5)若CuCl產(chǎn)品中混有少量CaSQ,設(shè)計(jì)提純CuCl的實(shí)驗(yàn)方案:(實(shí)驗(yàn)中可選試劑:0.1mol?L-1鹽酸、10mol?L-1鹽酸、蒸儲水、無水乙醇)【答案】增大2Cu2+SQ2-+2C+H2r2CuClJ+Sd-+2H+使Cu2+充分還原,保證Cu2+的還原速率,防止CuCl被空氣氧化生成的氯化亞銅又溶解于氯化錢溶液中取少許最后一次洗滌液,滴入12滴氯化鋼溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表示已洗滌完全向產(chǎn)品中加入10mol?L-1鹽酸溶液,不斷攪拌,至固體不再溶解,過濾,向?yàn)V

13、液中加蒸儲水至大量固體析出,過濾,再用無水乙醇洗滌23次,干燥【解析】【分析】實(shí)驗(yàn)室流程中,海綿銅(主要成分為Cu和CuO)中加入硝酸俊和硫酸,酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸銅,濾液中含有Cu2+,NH4+,H+,SQ2-,NO3-。過濾后在濾液中加入亞硫酸錢,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,發(fā)生2Cu2+SO2-+2C+H20=2CuCl>SO2'+2H+,得到的產(chǎn)品CuCl,據(jù)此分析。【詳解】(1)若硫酸濃度過大,實(shí)際會發(fā)生濃硝酸與銅的反應(yīng),產(chǎn)生NO、N02等有害氣體,與相同質(zhì)量的銅反應(yīng)時,硝酸根消耗量增大,NH4NO3的用量

14、增大。轉(zhuǎn)化”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Cu2+SQ2-+2C+H2r2CuClJ+SO-+2H+。CuCl在酸性條件下較穩(wěn)定,加入的(NH4)2SO3需要適當(dāng)過量的原因是使Cu2+充分還原,保證Cu2+的還原速率,防止CuCl被空氣氧化。(3)步驟中銅離子與亞硫酸俊發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,發(fā)生ZCu+SO+ZCl"+H2O2CuClJ+S0-+2H+,CuCl可溶于氯離子濃度較大的溶液中。當(dāng)氯化錢用量增加到一定程度后,氯化亞銅的沉淀率減少,原因是生成的氯化亞銅又溶解于氯化錢溶液中;(4)檢驗(yàn)CuCl沉淀是否洗滌完全的本質(zhì)是檢查是否有Cu+殘留,檢驗(yàn)的方法是取少許最后一次洗滌

15、液,滴入12滴氯化鋼溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表示已洗滌完全。(5)由題目已知資料可知,CuCl難溶于水和乙醇,可溶于氯離子濃度較大的溶液中。若CuCl產(chǎn)品中混有少量CaSO,向產(chǎn)品中加入10mol?L-1鹽酸溶液,不斷攪拌,至固體不再溶解,過濾,向?yàn)V液中加蒸儲水至大量固體析出,過濾,再用無水乙醇洗滌23次,干燥即可得到純凈氯化亞銅。5.氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品,常用作有機(jī)合成催化劑,還可用于顏料、防腐等工業(yè),它不溶于H2SQ、HNO3和醇,微溶于水,可溶于濃鹽酸和氨水,在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅Cu2(OH)3Clo以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸俊氧化

16、分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下:臉破幡.水、精喉NipI3海瓢銅一色引一叵可一在耳一.水洗修回|一>|供干濾液流液Q©產(chǎn)品(1)寫出溶解過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式:(2)還原過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式:。(3)析出的CuCl晶體水洗后要立即用無水乙醇洗滌,在真空干燥機(jī)內(nèi)于70c干燥2h,冷卻密封包裝。70c真空干燥、密封包裝的原因是。(4)寫出氯化亞銅在空氣中被氧化的化學(xué)方程式(5)如圖是各反應(yīng)物在最佳配比條件下,反應(yīng)溫度對CuCl產(chǎn)率影響.由圖可知,溶液溫度控制在60c時,CuCl產(chǎn)率能達(dá)到94%,當(dāng)溫度高于65c時,CuCl產(chǎn)率會下降,其原因可能是。tv

17、川ouruyur/u反應(yīng)溫度對氧化亞銅產(chǎn)率的影響蹄戔困(6)以碳棒為電極電解CuCb溶液也可得到CuCl,寫出電解時陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式:【答案】3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NOT+4H2O2CU2+SOb2-+2CF+H2O=2CuClJ+SQ2-+2H+力口快乙醇和水的揮發(fā),防止CuCl在潮濕的空氣中水解氧化4CuCl+Q+4H2O=2Cu2(OH)3c1+2HC1溫度過高,一是促進(jìn)了CuCl的水解,二是促進(jìn)了CuCl與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)Cu2+e-+C=CuClJ【解析】【分析】(1) Cu與NO3-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu2+、NO氣體和水;(2) SQ2-和

18、Cu2+之間可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞銅沉淀;(3)乙醇和水易揮發(fā),CuCl具有還原性,可以被空氣氧化;(4)由題給信息可知,CuCl在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅Cu2(OH)3Cl;(5)因在60c時CuCl產(chǎn)率最大,根據(jù)信息可知,隨溫度升高,促進(jìn)了CuCl的水解,CuCl被氧化的速度加快;(6)電解時,陰極上Cu2+得電子發(fā)生還原反應(yīng)?!驹斀狻?1)溶解過程中,Cu與NO3-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為:3CU+2NO3-+8H+=3Cu2+2NOT+4H2O,故答案為3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NOf+4H2O;(2)還原過程中,溶液中的Cu2+

19、被還原為CuCl,離子方程式為:2Cu2+SQ2-+2C+H2O=2CuClJ+SQ2-+2H+,故答案為2Cu2+SQ2-+2C+H2O=2CuClJ+SC42-+2H+;(3)真空干燥可以加快乙醇和水的揮發(fā),密封包裝可以防止CuCl在潮濕空氣中水解、氧化,故答案為加快乙醇和水的揮發(fā),防止CuCl在潮濕的空氣中水解氧化;(4)由題給信息可知,CuCl在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅CU2(OH)3Cl,根據(jù)得失電子守恒及原子守恒寫出生成物并配平,化學(xué)方程式為:4CuCl+Q+4H2O=2Cu2(OH)3cl+2HCl,故答案為4CuCl+C2+4H2O=2Cu2(OH)3cl+2HC

20、l;(5)因在60c時CuCl產(chǎn)率最大,根據(jù)信息可知,隨溫度升高,促進(jìn)了CuCl的水解,CuCl被氧化的速度加快,故答案為溫度過高,一是促進(jìn)了CuCl的水解,二是促進(jìn)了CuCl與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng);(6)電解時,陰極上Cu2+得電子,電極反應(yīng)式為:Cu2+e-+C=CuClJ,故答案為Cu2+e-+Cr=CuCUo【點(diǎn)睛】本題以實(shí)驗(yàn)形式考查金屬銅以及化合物的性質(zhì),要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力,注意知識的遷移和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵,注意得失電子守恒方法的熟練使用。變廢為寶”學(xué)生探究小組將6.信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境造成了極大的威脅.某一批廢棄的線路板簡單處理后,得到含70%Cu、25%A

21、l、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅晶體的路線:金憑建綱.緒晶過懣AlJCSOiklVliP加疑.過漁回答下列問題:1第步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為;得到濾渣1的主要成分為2第步加入H2O2的作用是,使用H2O2的優(yōu)點(diǎn)是;調(diào)節(jié)pH的目的是生成沉淀.3由濾渣2制取Al2(SO4)318H2O,探究小組設(shè)計(jì)了三種方案:造量川粉.ii博雪糠過泡上述三種方案中,方案不可行,原因是4探究小組用滴定法測定CuSO45H2OMr250含量.取ag試樣配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干擾離子后,用cmol/LEDTAH2丫2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),平均消耗EDTA>

22、;?夜bmL.滴定反應(yīng)如下:_22Cu2H2Y22CuY2H寫出計(jì)算CuSO45H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式2H2OAu、Pt把Fe2氧化為Fe3V2【答案】Cu4H2NO3Cu22NO2不引入雜質(zhì),產(chǎn)物又環(huán)境無污染Fe3、Al3甲濾渣中只加硫酸會生成硫酸鐵和硫酸125cb鋁,冷卻、結(jié)晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質(zhì)二%a【解析】【分析】稀硫酸、濃硝酸混合酸后加熱,CuAl、Fe發(fā)生反應(yīng)生成Cu2、Al3、Fe2;所以濾渣1的成分是Pt和Au,濾液1中的離子是Cu2、Al3、Fe2;(2)過氧化氫具有氧化性且被還原為水,無雜質(zhì)無污染;可以氧化亞鐵離子為鐵離子易于沉淀除去,調(diào)節(jié)溶液pH目的

23、是鐵離子和鋁離子全部沉淀;第步加H2O2的作用是把Fe2氧化為FS,該氧化劑的優(yōu)點(diǎn)是不引入雜質(zhì),產(chǎn)物對環(huán)境物污染;調(diào)溶液pH的目的是使Fe3和Al3形成沉淀.所以濾液2的成分是Cu2+,濾渣2的成分為氫氧化鐵和氫氧化鋁;(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案過程分析制備晶體中是否含有雜質(zhì),使用的試劑作用,原料的利用率,原子利用率因素分析判斷;(4)依據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)和反應(yīng)離子方程式計(jì)算得到?!驹斀狻肯×蛩?、濃硝酸混合酸后加熱,Cu.Al、Fe發(fā)生反應(yīng)生成Cu2、Al3、Fe2;所以濾渣1的成分是Pt和Au,濾液1中的離子是Cu2、Al3、Fe2;第步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為:Cu4H2NO3Cu22NO22H2O,A

24、u、Pt和酸不反應(yīng),所2以是濾渣;故答案為:Cu4H2NO3Cu22NO22H2O,Au、Pt;(2)第步加H2O2的作用是將Fe2氧化為Fe3,過氧化氫做氧化劑不引入雜質(zhì),對環(huán)境無污染,調(diào)節(jié)溶液pH鐵離子和鋁離子全部沉淀后過濾得到氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀和濾液硫酸銅,故答案為:將Fe2氧化為Fe3,不引入雜質(zhì),產(chǎn)物對環(huán)境無污染,F(xiàn)e3、Al3生成沉淀;(3)制備硫酸鋁晶體的甲、乙、丙三種方法中,甲方案在濾渣中只加硫酸會生成硫酸鐵和硫酸鋁,冷卻、結(jié)晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質(zhì),方法不可行,故答案為:甲,濾渣中只加硫酸會生成硫酸鐵和硫酸鋁,冷卻、結(jié)晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有大量

25、硫酸鐵雜質(zhì);(4)取ag試樣配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干擾離子后,用12cmolLEDTAH2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),平均消耗EDTA溶液6mL,滴定反應(yīng)如222下:CuH2YCuY2H,銅離子物質(zhì)的量和標(biāo)準(zhǔn)液物質(zhì)的量相同cmol/Lb103Lbc103mol;依據(jù)元素守恒得到:則20ml溶液中含有的CuSO45H2O物質(zhì)的量為bc103mol;100ml溶液中含bc103mol55bc103mol;所以CuSO45H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式cmol/Lb103L250gmol15ag100%=這獨(dú);故答案為:g125cb%。硝酸根與氫離子的組合氧化性非常強(qiáng),可以氧化金屬銅,濃硝

26、酸體現(xiàn)強(qiáng)氧化性生成的還原產(chǎn)物是二氧化氮;過氧化氫是常見的氧化劑,優(yōu)點(diǎn)是不引入新雜質(zhì),對環(huán)境無污染。7 .實(shí)驗(yàn)室以孔雀石主要成分是CuCQCu(OH?,還含有少量雜質(zhì)FeCkFe2O3、SiO為原料制備CuSQ5H2O步驟如下:r-*sqF»(OHh孔雀石咖二%溶液AHtOa+溶液B蟲蟲過涉溶液C*CvSO45M3O*CO?請回答下列問題:(1)溶液A的金屬離子有Fe3+和。(2)溶液A中加入H2O2的目的是,發(fā)生的離子方程式為(3)由溶液C獲彳#CuSQ5H20,需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、過濾等操作。(4)溶液B與CuO反應(yīng)生成Fe(OH)3和溶液C的化學(xué)方程式為【答案】Cu2+、Fe2+將

27、Fe2+氧化為Fe3+2F/+2H+H2O2=2Fe3+2H2O冷卻結(jié)晶Fe2(SQ)3+3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3CuSQ【解析】【分析】孔雀石的主要成分是CuCQCu(OH)2,少量雜質(zhì)FeQF殳O3、SQ,加入過量稀硫酸,生成二氧化碳?xì)怏w,溶液A含有硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鐵,加入過氧化氫將硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵,加入CuO可調(diào)節(jié)溶液pH,利于鐵離子的水解而生成氫氧化鐵沉淀,過濾分離出的溶液C為硫酸銅溶液,經(jīng)加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾等操作可得到硫酸銅晶體,以此來解答?!驹斀狻?1)由上述分析可知,溶液A的金屬離子有Fe3+和Cu2+、Fe2+,故答案為:Cu2+、Fe2+;(2

28、)溶液A中加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O,故答案為:將Fe2+氧化為Fe3+;2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O;(3)由溶液C獲彳導(dǎo)CuSO45H2O,需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾等操作,故答案為:冷卻結(jié)晶;(4)溶液B與CuO反應(yīng)生成Fe(OH)3和溶液C的化學(xué)方程式為Fe?(SO4)3+3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3CuSO4,故答案為:Fe2(SQ)3+3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3CuSQ?!军c(diǎn)睛】工藝流程題中常用H2O2作氧化劑,優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物不會引入新的雜質(zhì)。8 .常見

29、鋅鎰干電池因含有汞、酸或堿等,廢棄后進(jìn)入環(huán)境將造成嚴(yán)重危害。某化學(xué)興趣小組擬采用如下處理方法回收廢電池中的各種資源康電池分類石墨居渣(1)填充物用60c溫水溶解,目的是。(2)操作A的名稱為。(3)銅帽溶解時加入H2O2的目的是(用化學(xué)方程式表示)。銅帽溶解完全后,可采用方法除去溶液中過量的H2O2。(4)堿性鋅鎰干電池的電解質(zhì)為KOH,總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為。(5)濾渣的主要成分為含鎰混合物,向含鎰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不斷攪拌至無氣泡為止。主要反應(yīng)為2MnO(OH)+MnO2+2H2c2O4+3H2Sd=2Mn

30、SO4+4CQT+6H2O。當(dāng)1molMnO2參加反應(yīng)時,共有mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下也可發(fā)生反應(yīng),試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:【答案】加快溶解速率過濾Cu+H2O2+H2SO4=CuSQ+2H2O加熱Zn+2OH-2e=Zn(OH)242MnO(OH)+6HCl(濃)=2MnCl2+Cl2T+4H2O【解析】【詳解】(1)由于物質(zhì)的溶解速率隨溫度的升高而增大。所以填充物用60C溫水溶解,目的是加快溶解速率;(2)分離難溶性固體與液體混合物的操作名稱為過濾;(3)H2O2具有強(qiáng)氧化性,Cu與稀硫酸不反應(yīng),但在酸性條件下,加入H2O2的Cu就會被溶解變?yōu)镃u2+,反應(yīng)

31、的化學(xué)方程式是Cu+H2O2+H2SQ=CuSQ+2H2O;H2O2不穩(wěn)定,受熱容易分解產(chǎn)生氧氣和水,所以銅帽溶解完全后,可采用加熱方法除去溶液中過量的H2O2。(4)堿性鋅鎰干電池的電解質(zhì)為KOH,總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O="2MnOOH"+Zn(OH)2,負(fù)極Zn發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn+2OH-2e=Zn(OH)2o(5)根據(jù)方程式2MnO(OH)+MnO2+2H2c2O4+3H2SQ=2MnSO4+4CO2T+6H2O轉(zhuǎn)移4e,可知:當(dāng)1molMnO2參加反應(yīng)時,共有4mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移;MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下也可發(fā)生反應(yīng),則該反應(yīng)的化

32、學(xué)方程式是:2MnO(OH)+6HCl(濃)上=2MnCl2+Cl2T+4H2。9.從含銅豐富的自然資源黃銅礦(CuFeS)冶煉銅的工藝流程如下:CuCl彳溶波求筮馥調(diào)節(jié)pHjL(1工(11(CuFc&-H沒取_*pi*7)除亙_T過海3_T含1QClj的落流I山近海3|_*unr渡液跋單質(zhì)就液已知:CuFeS+3CuC2=4CuCl+FeCl+2S(1)浸取時,若改用FeC3溶液,也能生成CuCl和S,該反應(yīng)化學(xué)方程式為.(2)若過濾1所得濾液中只含F(xiàn)eC2,則將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后,所得固體的化學(xué)式為.(3)調(diào)節(jié)溶液的pH后,除生成Cu外,還能產(chǎn)生一種金屬離子,此金屬離子是.

33、(填離子符號)(4)過濾3所得濾液中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有,為保持流程持續(xù)循環(huán),每生成ImolCu,理論上需補(bǔ)充CuC2的物質(zhì)的量為.(5)冶煉工藝還可以將精選后的黃銅礦砂與空氣在高溫下煨燒,使其轉(zhuǎn)變?yōu)殂~,化學(xué)方程局溫tWj溫式為:6CuFe$+l3O23Cu2S+2FesO4+9SO2、Cu2S+Q2Cu+SQ此工藝與前一工藝相比主要缺點(diǎn)有.【答案】CuFeS+3FeC3=CuCl+4FeCl+2SFeO3ClTCuC2(HCl)0.5mol會產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體SO2,能耗高等【解析】【分析】CuFeS力口入CuC2浸取發(fā)生CuFeS+3CuC2=4CuCl+FeC2+2S,過濾后得到濾液含有FeC2,固體含有CuClS,加入鹽酸除硫,過濾得到濾液含有CuCb,調(diào)節(jié)溶液pH發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu和Cu2+,過濾可得到Cu,得到濾液含有Cu2+,以此解答該題?!驹斀狻緾uFeS力口入CuC2浸取發(fā)生CuFeS+3CuC2=4CuCl+FeQ+2S,過濾后得到濾液含有FeC2,固體含有CuClS,加入鹽酸除硫,過濾得

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