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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:605 题号:18537549
废弃的锂离子电池中含有多种金属元素,需回收处理。柠檬酸因具有酸性和较好的络合性,可用于浸出金属离子并得到柠檬酸浸出液。下图是某小组研究从柠檬酸浸出液中分离出铜并制备碱式碳酸铜[xCuCO3∙yCu(OH)2∙zH2O]的制备流程。

(1)在“调pH分离铜”的步骤中,理论上铜离子完全沉淀时pH为6.67,本实验中测得pH=8时铜的沉淀率仅为7.2%,远小于理论分析结果,可能的原因为_______
(2)在“还原法沉铜”的步骤中,利用抗坏血酸(C6H8O6)能有效的将Cu(II)还原成金属Cu。抗坏血酸(C6H8O6)易被氧化为脱氢抗坏血酸(C6H6O6);且受热易分解。
①抗坏血酸还原Cu(OH)2的离子方程式为:_______
②某实验小组研究了相同条件下温度对Cu沉淀率的影响。从如图可以看出,随着温度的升高,相同时间内Cu的沉淀率先逐渐增加,在80℃时达到最高点,后略有下降,下降可能的原因是_______

(3)将所得铜粉制备为CuSO4溶液后再制备碱式碳酸铜。已知碱式碳酸铜的产率随起始n(Na2CO3)与n(CuSO4)的比值和溶液pH的关系如图所示。

①补充完整由0.5mol/L CuSO4溶液制取碱式碳酸铜的实验方案:向烧杯中加入30mL0.5mol/LNa2CO3溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,_______,低温烘干,得到碱式碳酸铜。(实验中可选用的试剂或仪器:0.1mol/LBaCl2溶液、0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L盐酸、pH计)
②实验时发现,若反应时溶液pH过大,所得碱式碳酸铜的产率偏低,但产品中Cu元素含量偏大,原因是_______
③称取9.55g碱式碳酸铜[xCuCO3∙yCu(OH)2∙zH2O]产品,通入氢气充分加热反应后,得到4.8g固体残留物,同时生成2.2g二氧化碳和2.7g水。则该产品的化学式为_______

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【推荐1】实验室以(NH4)2CO3和Cu(OH)2为原料制备高纯Cu2(OH)2CO3的方法如下:

(1)“浸取”时,加料完成后,保持反应温度不变,提高铜元素浸出率的方法有___________(答两点)。
(2)“蒸氨”在如图所示的实验装置中进行。

①三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为___________
②实验采用三个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为___________;与上图所示洗气瓶相比,采用三个如图所示装置的优点为___________

③实验采用真空泵持续抽气,稳定的气流有利于真空泵的使用。实验中控制反应温度由80℃升高至95℃,采用变温加热操作的原因为___________
(3)已知:①

③沉淀速率过快时,Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。
以CuSO4∙5H2O固体为原料,补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案:取一定质量的CuSO4∙5H2O固体分批加入蒸馏水中,搅拌至完全溶解,___________,低温烘干。(须使用的试剂:浓氨水、1mol∙L-1 NaOH溶液、0.1mol∙L-1 BaCl2溶液、蒸馏水)
2024-05-14更新 | 379次组卷
解答题-无机推断题 | 适中 (0.65)
【推荐2】回答下列问题
(1)下图为铁及其化合物的“价-类”二维图。

填写二维图缺失的类别___________和化学式②___________
(2)某同学利用以下试剂研究FeCl3性质,进行了如下预测:
①Cl2 ②Fe   ③NaOH   ④H2SO4 ⑤AgNO3
从物质类别上看,FeCl3属于___________,可能与___________发生反应(填序号);从化合价角度看,Fe3+具有___________性,可能与___________发生反应(填序号)。
(3)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3),
经千年色彩依然,其中绿色来自蓝铜矿(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。其中Cu(OH)2·2CuCO3属于___________(填“纯净物”或“混合物”),请写出Cu(OH)2·2CuCO3与盐酸反应的化学方程式 ___________
(4)酸式盐是盐的一种,可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2,H3PO2水溶液中存在H3PO2分子。
①H3PO2属于___________酸;NaH2PO2___________盐(填序号)
a.       一元酸   b.二元酸   c.三元酸   d.强酸   e.弱酸     f.正盐       g.酸式盐
②写出H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应的化学方程式___________
2024-03-17更新 | 58次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
【推荐3】铜器在空气中久置会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生绿锈,该绿锈俗称铜绿,又称孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3],铜绿能与酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学实现了铜→铜绿→M的转化。
回答下列问题:
(1)Cu2(OH)2CO3中Cu元素的化合价为_______
(2)“铜→铜绿”的化学方程式为_______
(3)若“铜绿→M”时,加入足量的稀硫酸,紧接着“M→Cu(OH)2”时,加入足量的Ba(OH)2,经过上述操作,_______(填“能”或“不能”)得到纯净的Cu(OH)2,理由为_______
(4)“M→Cu(OH)2”的过程中,过滤时主要用到的玻璃仪器有_______。“P→Cu”的反应过程中观察到的现象为_______
(5)取m g铜绿投入足量的稀硫酸中,产生的CO2的质量为_______g。
2022-09-27更新 | 137次组卷
共计 平均难度:一般