解题方法
1 . 为探索某工厂的废金属屑(主要成分为Fe、Cu、Al、Al2O3、Fe2O3等)的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、胆矾晶体(CuSO4·5H2O,M=250g/mol)和水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)请回答:
(1)试剂X是___________ ;试剂Y是___________ 。
(2)分离溶液A和固体B的操作中,所需要的玻璃仪器除了烧杯外还需要___________ 。
(3)写出溶液A转化为固体C的离子方程式___________ 。
(4)在步骤Ⅱ时,小组成员小明用下图装置进行试验,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少,你的建议是___________ 。(5)由溶液E制取K2FeO4时,不同的温度下,不同质量浓度的Fe3+对K2FeO4生成率有不同影响,由下图可知工业生产中最佳条件(温度和Fe3+的质量浓度)分别为___________ 。(6)在固体F中加入稀硫酸和H2O2来制备CuSO4溶液是一种环保工艺,该反应的总的离子方程式为___________ 。
(7)该小组同学取用100.0g该废金属屑,经过实验,最终得到胆矾晶体25.0g,该废料中铜的质量分数约为___________ 。
(1)试剂X是
(2)分离溶液A和固体B的操作中,所需要的玻璃仪器除了烧杯外还需要
(3)写出溶液A转化为固体C的离子方程式
(4)在步骤Ⅱ时,小组成员小明用下图装置进行试验,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少,你的建议是
(7)该小组同学取用100.0g该废金属屑,经过实验,最终得到胆矾晶体25.0g,该废料中铜的质量分数约为
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2 . 碱式碳酸铜俗称铜绿,是一种不溶于水和乙醇的绿色固体,能用于催化剂、杀菌剂和电镀等行业。实验室制备碱式碳酸铜的步骤如下:
Ⅰ.配制溶液和溶液各。
Ⅱ.取所配溶液,按照和的物质的量之比进行混合,在下搅拌反应产生蓝绿色沉淀。
Ⅲ.待沉淀完全后减压过滤,用乙醇淋洗,干燥。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中,配制溶液时,不需要使用下列仪器中的___________ (填仪器名称)。(2)步骤Ⅱ中可采用的加热方式为___________ ,步骤Ⅲ中检验沉淀是否洗净的操作为___________ 。
(3)步骤Ⅲ中用乙醇淋洗的原因是___________ 。
Ⅳ.碱式碳酸铜纯度的测定:同学们设计了如图装置对制得的蓝绿色固体进行实验。(4)装置加热前,需要首先打开活塞,用装置制取适量,然后关闭,点燃处酒精灯。装置A中发生反应的离子程式为___________ ,C中盛装的试剂应是___________ 。
(5)装置的作用为___________ 。
(6)待固体完全分解后,测得装置E增重,则该碱式碳酸铜的纯度为___________ (保留1位小数)。
Ⅰ.配制溶液和溶液各。
Ⅱ.取所配溶液,按照和的物质的量之比进行混合,在下搅拌反应产生蓝绿色沉淀。
Ⅲ.待沉淀完全后减压过滤,用乙醇淋洗,干燥。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中,配制溶液时,不需要使用下列仪器中的
(3)步骤Ⅲ中用乙醇淋洗的原因是
Ⅳ.碱式碳酸铜纯度的测定:同学们设计了如图装置对制得的蓝绿色固体进行实验。(4)装置加热前,需要首先打开活塞,用装置制取适量,然后关闭,点燃处酒精灯。装置A中发生反应的离子程式为
(5)装置的作用为
(6)待固体完全分解后,测得装置E增重,则该碱式碳酸铜的纯度为
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3 . 氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)常用作玻璃、陶瓷着色剂和饲料添加剂等。工业上用粗制氧化铜粉(含杂质FeO和SiO2)制备无水氯化铜,制取流程如下:
已知:氯化亚砜( )熔点-101℃,沸点76℃,易水解。回答下列问题:
(1)为避免引入杂质,试剂x可选用___________ (填字母)
a.KMnO4溶液 b.Cl2水 c.Br2水 d.H2O2溶液
(2)溶液C中加入试剂y可以调节溶液pH,控制pH的取值范围为______~________________ ,从而除去Fe3+而不引入杂质。试剂y可选用下列物质中的___________ (填字母)
a.Cu b.CuO c.Cu2(OH)2CO3 d.NaOH
(3)SOCl2与水反应的化学方程式为___________ 。
(4)SOCl2与CuCl2·2H2O混合并加热,可得到无水CuCl2的原因是__________________ 。
Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
(1)为避免引入杂质,试剂x可选用
a.KMnO4溶液 b.Cl2水 c.Br2水 d.H2O2溶液
(2)溶液C中加入试剂y可以调节溶液pH,控制pH的取值范围为______~_____
a.Cu b.CuO c.Cu2(OH)2CO3 d.NaOH
(3)SOCl2与水反应的化学方程式为
(4)SOCl2与CuCl2·2H2O混合并加热,可得到无水CuCl2的原因是
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解题方法
4 . 已知:,氢氧化铜悬浊液受热易分解生成。蚀刻含铜电路板有多种方法,用蚀刻废液可制备。
(1)酸性蚀刻液法(过氧化氢-盐酸法)。
①用过氧化氢和盐酸蚀刻含铜电路板时发生的离子反应方程式为_______ 。
②反应后有气泡产生,且反应一段时间后,随着溶液变蓝,产生气泡的速率加快,可能的原因是_______ 。
(2)碱性蚀刻液法。碱性含铜蚀刻液主要成分为、氨水、氯化铵等。蚀刻过程中,与电路板上的铜发生反应生成,失去蚀刻能力,通入空气可恢复蚀刻能力。
①中键的数目为_______ 。
②蚀刻能力恢复的化学方程式为_______ 。
(3)酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和可析出沉淀,pH在4~5之间易生成氢氧化铜胶体。酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和反应装置如图1所示。不同pH时,铜元素回收率如图2所示。
①为减少胶体形成而影响后续操作,溶液A为_______ (选填“酸性”或“碱性”)蚀刻废液。
②时,铜元素回收率下降的原因为_______ 。
(4)设计从酸性蚀刻废液中制备氧化铜的实验方案。向一定质量的酸性蚀刻废液中_______ 。(实验中必须 使用的试剂:20%溶液、硝酸银溶液、稀硝酸、蒸馏水)
(1)酸性蚀刻液法(过氧化氢-盐酸法)。
①用过氧化氢和盐酸蚀刻含铜电路板时发生的离子反应方程式为
②反应后有气泡产生,且反应一段时间后,随着溶液变蓝,产生气泡的速率加快,可能的原因是
(2)碱性蚀刻液法。碱性含铜蚀刻液主要成分为、氨水、氯化铵等。蚀刻过程中,与电路板上的铜发生反应生成,失去蚀刻能力,通入空气可恢复蚀刻能力。
①中键的数目为
②蚀刻能力恢复的化学方程式为
(3)酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和可析出沉淀,pH在4~5之间易生成氢氧化铜胶体。酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和反应装置如图1所示。不同pH时,铜元素回收率如图2所示。
①为减少胶体形成而影响后续操作,溶液A为
②时,铜元素回收率下降的原因为
(4)设计从酸性蚀刻废液中制备氧化铜的实验方案。向一定质量的酸性蚀刻废液中
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5 . 工业上,处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜()含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾()和胆矾(),相关流程如下图。
资料:①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T。f细菌)在pH1.0~6.0范围内可保持活性。
②金属离子沉淀的pH如下表。
(1)生物堆浸前,需先将矿石进行研磨,目的是___________ 。
(2)生物堆浸过程的反应在T。f细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段的反应为:。第二阶段反应为继续被氧化转变成,反应的离子方程式为___________ 。
(3)生物堆浸过程中,应控制溶液的pH在___________ 范围内。
(4)在过程Ⅰ中被还原为。
①若过程Ⅰ中只加入一种试剂,在下列常见还原剂中可选择___________ 。
a.b.c.d.Cu
②做还原剂时,通常被氧化为。过程Ⅰ中若加入固体,则发生反应的离子方程式有___________ 、___________ (忽略该过程中所有涉及配合物的反应)。
③为判断堆浸液中是否被完全还原,可取少量溶液X,向其中加入___________ (填试剂的化学式),观察溶液颜色变化。
(5)向过程Ⅰ所得固体中加入___________ (填试剂的化学式),过滤,可得CuS固体。然后加和稀硫酸,CuS完全溶解 ,用离子方程式表示的作用是___________ 。
资料:①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T。f细菌)在pH1.0~6.0范围内可保持活性。
②金属离子沉淀的pH如下表。
开始沉淀时的pH | 1.5 | 4.2 | 6.3 |
完全沉淀时的pH | 2.8 | 6.7 | 8.3 |
(1)生物堆浸前,需先将矿石进行研磨,目的是
(2)生物堆浸过程的反应在T。f细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段的反应为:。第二阶段反应为继续被氧化转变成,反应的离子方程式为
(3)生物堆浸过程中,应控制溶液的pH在
(4)在过程Ⅰ中被还原为。
①若过程Ⅰ中只加入一种试剂,在下列常见还原剂中可选择
a.b.c.d.Cu
②做还原剂时,通常被氧化为。过程Ⅰ中若加入固体,则发生反应的离子方程式有
③为判断堆浸液中是否被完全还原,可取少量溶液X,向其中加入
(5)向过程Ⅰ所得固体中加入
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6 . 下图是利用废铜屑(含杂质铁)制备胆矾(硫酸铜晶体)的流程。
部分正离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)铜原子的价电子排布式为___________ 。
(2)若恰好完全沉淀时,的浓度为,则常温下氢氧化铜的___________ (用科学计数法表示)。
(3)溶液B中含有的金属离子有___________ (填离子符号)。
(4)下列物质中可以做氧化剂X的是___________(不定项)。
(5)试剂①可通过调节pH除去。沉淀D的化学式为___________ ,试剂①可以选择___________ (填化学式),操作时需控制pH值的范围为___________ 。
(6)写出实验室配制溶液的方法:___________ 。
(7)溶液E经过操作①可得到胆矾,操作①为___________ 、___________ 、过滤、洗涤、干燥。
部分正离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | |||
开始沉淀 | 2.7 | 7.5 | 4.4 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.7 | 6.7 |
(1)铜原子的价电子排布式为
(2)若恰好完全沉淀时,的浓度为,则常温下氢氧化铜的
(3)溶液B中含有的金属离子有
(4)下列物质中可以做氧化剂X的是___________(不定项)。
A. | B. | C. | D.氧气 |
(5)试剂①可通过调节pH除去。沉淀D的化学式为
(6)写出实验室配制溶液的方法:
(7)溶液E经过操作①可得到胆矾,操作①为
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7 . 某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量Cu2O和SiO2。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2溶液的工艺流程如图所示:
已知:①Cu+在酸性溶液中不稳定,会转变成Cu和Cu2+。
②SiO2是酸性氧化物,难于水和酸。
(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的离子反应方程式为___________ ;
(2)酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因是___________ ;
(3)将酸溶步骤排放的NO循环利用既环保又能提高产量,具体操作流程是___________ ;
(4)酸溶试剂改用绿色氧化剂(10%H2O2和20%稀硝酸的混合液),基本无氮氧化物排放,写出废渣中Cu与绿色氧化剂反应的离子反应方程式___________ ;
(5)中和试剂选择Cu(OH)2,若改为NaOH,缺点是___________ ;
(6)以某工业废水(主要含Cu2+、Na+、SO)为原料,设计制取Cu(NO3)2·3H2O晶体的实验方案:向工业废水中加入___________ ,洗涤,干燥。(须使用的试剂有:蒸馏水、1mol/L NaOH溶液、1mol/LHNO3溶液;Cu(NO3)2的溶解度曲线如图所示。)
已知:①Cu+在酸性溶液中不稳定,会转变成Cu和Cu2+。
②SiO2是酸性氧化物,难于水和酸。
(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的离子反应方程式为
(2)酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因是
(3)将酸溶步骤排放的NO循环利用既环保又能提高产量,具体操作流程是
(4)酸溶试剂改用绿色氧化剂(10%H2O2和20%稀硝酸的混合液),基本无氮氧化物排放,写出废渣中Cu与绿色氧化剂反应的离子反应方程式
(5)中和试剂选择Cu(OH)2,若改为NaOH,缺点是
(6)以某工业废水(主要含Cu2+、Na+、SO)为原料,设计制取Cu(NO3)2·3H2O晶体的实验方案:向工业废水中加入
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解题方法
8 . CuCl是常见的有机合成催化剂。某实验小组设想用CuCl2和Na2SO3溶液制备CuCl。
资料:①CuCl为难溶于水和酸的白色固体
②CuI为难溶于水的白色固体
③Cu+在酸性环境中易歧化为Cu和
④
Ⅰ.CuCl的制备
(1)用离子方程式表示CuCl制备的设想依据:___________ 。
(2)Na2SO3溶液易变质,使用前需要标定,配制该Na2SO3溶液所需要的玻璃仪器有:试剂瓶、玻璃棒和___________ 。
【实验一】CuCl的制备
(3)将实验一中的白色沉淀分离后,通过___________ (填字母)证明了白色沉淀为CuCl,且不含其他杂质。
A.X射线衍射实验 B.柱色谱 C.核磁共振氢谱
Ⅱ.橙黄色沉淀的成分探究
(4)实验一中橙黄色沉淀存在时间较短,难以获得。为成功制备该沉淀,可将实验一中的CuCl2溶液替换为等体积等浓度的___________ 。
【实验二】实验小组依据体系中相关物质的性质推测:橙黄色沉淀可能为Cu2SO3、CuSO3,或二者的混合物。为进一步证明该推测,实验小组继续做了下列实验。
(5)实验小组观察到实验a中___________ (填字母),证明了橙黄色沉淀中含有Cu2SO3。
A.反应后溶液呈蓝色 B.有紫红色固体析出
(6)若橙黄色沉淀中含有CuSO3,由于___________ ,实验b中上清液呈无色且不能使淀粉溶液变蓝;若橙黄色沉淀仅有Cu2SO3,现象与实验b相同。因此仅通过实验b不能证明橙黄色沉淀中含CuSO3,但可以通过检验上层清液中某种离子的存在证明橙黄色沉淀中含有CuSO3,其实验方案为:___________ 。
资料:①CuCl为难溶于水和酸的白色固体
②CuI为难溶于水的白色固体
③Cu+在酸性环境中易歧化为Cu和
④
Ⅰ.CuCl的制备
(1)用离子方程式表示CuCl制备的设想依据:
(2)Na2SO3溶液易变质,使用前需要标定,配制该Na2SO3溶液所需要的玻璃仪器有:试剂瓶、玻璃棒和
【实验一】CuCl的制备
实验操作 | 实验现象 |
溶液和溶液混合 | 立即有橙黄色沉淀生成,3min后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生,再振荡1min后沉淀全部变为白色。 |
A.X射线衍射实验 B.柱色谱 C.核磁共振氢谱
Ⅱ.橙黄色沉淀的成分探究
(4)实验一中橙黄色沉淀存在时间较短,难以获得。为成功制备该沉淀,可将实验一中的CuCl2溶液替换为等体积等浓度的
【实验二】实验小组依据体系中相关物质的性质推测:橙黄色沉淀可能为Cu2SO3、CuSO3,或二者的混合物。为进一步证明该推测,实验小组继续做了下列实验。
实验 | 实验操作 |
a | 取少量洗净的橙黄色沉淀于试管中,并加入一定量的稀硫酸 |
b | 注:实验所用试剂均经过除氧处理 |
A.反应后溶液呈蓝色 B.有紫红色固体析出
(6)若橙黄色沉淀中含有CuSO3,由于
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9 . 从铜氨废液{含、、NH3、CH3COO-、等}中回收铜的工艺流程如图:回答下列问题:
(1)步骤(Ⅰ)中被氧化的元素是_______ ,由步骤(Ⅱ)可确定NH3与H+的结合能力比与Cu2+的_______ (填“强”或“弱”)。
(2)步骤(Ⅲ)“沉铜”时,试剂1_______ (化学式)(填NaOH或Na2S),选用该试剂“沉铜”的优点是_______ 。
(3)写出步骤(Ⅳ)“溶解”时的化学方程式:_______ ,步骤(Ⅴ)加入硫酸即可经过滤操作得到硫酸铜晶体的原因是_______ 。
(4)该流程中可以循环利用的物质是_______ (填化学式)。
(5)碱式氯化铜在400℃时能完全分解为CuO、H2O和HCl。为测定碱式氯化铜的组成进行如下实验:准确称取42.9g碱式氯化铜,加热到400℃使其完全分解,剩余固体32.0g,将生成的气体通过浓硫酸的洗气瓶,浓硫酸增重3.6g。碱式氯化铜的化学式为_______ 。
(1)步骤(Ⅰ)中被氧化的元素是
(2)步骤(Ⅲ)“沉铜”时,试剂1
(3)写出步骤(Ⅳ)“溶解”时的化学方程式:
(4)该流程中可以循环利用的物质是
(5)碱式氯化铜在400℃时能完全分解为CuO、H2O和HCl。为测定碱式氯化铜的组成进行如下实验:准确称取42.9g碱式氯化铜,加热到400℃使其完全分解,剩余固体32.0g,将生成的气体通过浓硫酸的洗气瓶,浓硫酸增重3.6g。碱式氯化铜的化学式为
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10 . 某铜矿石的主要成分为Cu2O,还含有少量Al2O3、Fe2O3、SiO2。工业上用该矿石获取铜和胆矾的操作流程如下:
已知:①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
请回答下列问题:
(1)实际生产中将矿石粉碎为矿渣的目的是___________ 。
(2)固体混合物A中含有较多的铜,加入某试剂可以提纯铜。该反应的离子方程式为___________ 。
(3)反应Ⅰ完成后的滤液中铁元素的存在形式为___________ (填离子符号),检验该离子常用的试剂为___________ ,生成该离子的离子方程式为___________ 。
(4)加入NaClO调节溶液pH可生成沉淀B,利用题中所给信息,沉淀B为___________ ,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___________ 。
(5)加入NaOH调节pH,得到沉淀C,利用题中所给信息分析y的范围___________ 。
(6)操作1主要包括:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、 冷水洗涤得到CuSO4·5H2O。如何洗涤CuSO4·5H2O粗品___________ 。
已知:①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Cu(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 5.4 | 4.0 | 2.7 | 5.8 |
沉淀完全的pH | 6.7 | 5.2 | 3.7 | 8.8 |
(1)实际生产中将矿石粉碎为矿渣的目的是
(2)固体混合物A中含有较多的铜,加入某试剂可以提纯铜。该反应的离子方程式为
(3)反应Ⅰ完成后的滤液中铁元素的存在形式为
(4)加入NaClO调节溶液pH可生成沉淀B,利用题中所给信息,沉淀B为
(5)加入NaOH调节pH,得到沉淀C,利用题中所给信息分析y的范围
(6)操作1主要包括:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、 冷水洗涤得到CuSO4·5H2O。如何洗涤CuSO4·5H2O粗品
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2023-04-17更新
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260次组卷
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2卷引用:黑龙江省哈尔滨市第四中学校2022-2023学年高一下学期4月月考化学试题