【题目】(14分)工业上常用苏打烧结法提取自然界中的稀散元素硒(Se),我国科研人员自主设计的利用粗铜电解精炼所产生含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)的阳极泥为原料,提取硒的某种工艺流程如图所示。
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回答下列问题:
(1)电解精炼铜时,电源的正极连接_______(填“粗铜”或“精铜”),阳极溶解铜的质量__________(填“>”“=”或“<”)阴极析出铜的质量。
(2)“烧结”时苏打和硒化亚铜主要生成了Na2SeO3、Cu2O和CO2气体,该反应的化学方程式为________________________________。“烧结”时生成了少部分Na2SeO4,写出“还原”时反应的离子方程式____________。
(3)含硒烧结物浸取时,最佳加热方式为________________,除去的物质为___________(填化学式)。
(4)本工艺副产物TeO2用于制造红外器件、声光器件材料,可溶于强酸和强碱,并形成复盐,则TeO2属于______氧化物(填“酸性”“碱性”或“两性”)。
(5)把硫酸工业第一步的产物SO2通入Na2SeO3溶液制备硒单质,写出该反应的离子方程式_____________。若得到50 kg硒单质,至少需要___________kg质量分数为90%的FeS2矿石。(结果保留一位小数)
【答案】粗铜 < 2Cu2Se+2Na2CO3+3O2
2Cu2O+2Na2SeO3+2CO2 2Fe2++
+2H+===2Fe3++
+H2O 水浴加热 Cu2O 两性
+H2O+2SO2===Se↓+2
+2H+ 84.4
【解析】
(1)电解精炼铜时,粗铜连接电源的正极,精铜连接电源的负极,阳极铜溶解放电的同时,还有锌、铁、镍等金属同时放电,阴极只有铜析出,两极转移电子数相同,所以,阳极溶解铜的质量小于阴极析出铜的质量。
(2)根据信息,Cu2Se中+1价铜元素化合价未变,2价硒元素化合价升高至+4价,化合价升高了6,O2被还原为2价O,化合价降低了4,利用化合价升降法配平即可得出反应的化学方程式:2Cu2Se+2Na2CO3+3O2
2Cu2O+2Na2SeO3+2CO2。
(3)“浸取”时温度为80 ℃,水浴加热温度稳定、容易控制,所以最佳加热方式为水浴加热;从(2)题的方程式可知,产物中Cu2O难溶于水,“浸取”时除去的物质为Cu2O;TeO2与强酸和强碱均能反应,故TeO2属于两性氧化物。
(4)Fe2+被氧化为Fe3+化合价升高了1,
转化为
,Se元素化合价降低了2,利用化合价升降法配平即可得出反应的离子方程式:2Fe2++
+2H+===2Fe3++
+H2O。
(5)SO2通入Na2SeO3溶液制备硒单质,反应的离子方程式为
+H2O+2SO2===Se↓+2
+2H+。可知n(SO2)∶n(
)∶n(Se)=2∶1∶1,根据硫元素守恒,推出n(FeS2)∶n(SO2)=1∶2,综合可得n(FeS2)∶n(Se)=1∶1,设需要m kg FeS2,计算式如下:
FeS2 ~ Se
120 79
m kg×90% 50 kg
解得m=84.4。
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【题目】用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,有②中现象,不能证实①中反应发生的是( )
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①中实验 | ②中现象 | |
Ⅰ | 铁粉与水蒸气加热 | 肥皂水冒泡 |
Ⅱ | 加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物 | 酚酞溶液变红 |
Ⅲ | NaHCO3 | 澄清石灰水变浑浊 |
A.只有ⅠB.只有Ⅱ
C.只有ⅢD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均能证实①中反应发生
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【题目】写出下列有机物的类别及所含官能团的名称。
(1)CH3CH=CH2____、_________;
(2)HC≡C—CH2CH3__________、__________;
(3)
_________、___________;
(4)
_________、_________;
(5)
_________、___________;
(6)CH3CH2—O—CH3__________、__________。
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【题目】下列说法错误的是
A. 0.1mol/L的Na2CO3溶液加适量水稀释后,溶液中
变大
B. 若使Na2S溶液中
接近于2︰1,可加入适量的KOH固体
C. 25℃时,浓度均为0. 1mol/L NaOH和NH3·H2O混合溶液中c(OH- )>c(Na+ )=c(NH3·H2O)
D. 0.2 mol/L CH3COOH溶液与0. 1mol/L NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH -)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
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【题目】配合物X{[Cu(phen)(Thr)(H2O)]ClO4}能够通过插入或部分插入的模式与DNA作用,它可由Cu(ClO4)2、HThr(结构简式如图l所示)、phen等为原料制备。
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(1)Cu2+基态电子排布式为___。
(2)ClO4-的空间构型为__(用文字描述),与ClO4-互为等电子体的一种分子的化学式为___。
(3)HThr分子中,碳原子的杂化类型为___;1molHThr中含有σ键的数目为___。
(4)配合物X中配离子的结构如图2所示,则配位原子为___(填元素符号)。
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【题目】除了酸以外,某些盐也能溶解沉淀。利用如表三种试剂进行实验,相关分析不正确的是
编号 | ① | ② | ③ |
分散质 | Mg(OH)2 | HCl | NH4Cl |
备注 | 悬浊液 | 1mol/L | 1mol/L |
A.向①中加入②,c(OH-)减小,Mg(OH)2溶解平衡正向移动
B.向①中加入酚酞显红色说明物质的“不溶性”是相对的
C.向①中加入③沉淀溶解,说明Mg(OH)2比NH3·H2O更难电离
D.①、③混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2NH4+
Mg2++2NH3·H2O
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【题目】醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH
H++CH3COO,下列叙述不正确的是
A.升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数Ka增大
B.0.10 mol/L的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(OH-)增大。
C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.25℃时,欲使醋酸溶液的pH、电离常数Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸。
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【题目】按要求填空:
(1)有机物命名:
________________________________;
___________________________________;
(2)依据名称写出物质:
3,4-二甲基-4-乙基庚烷 ______________;3,4,4-三甲基-1-戊炔 ______________。
(3)已知有机物降冰片二烯的分子结构可表示为:![]()
①降冰片二烯的分子式为 ______________;②降冰片二烯属于 __________;
a.环烃 b.不饱和烃 c.烷烃 d.烯烃
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【题目】“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为TiO2电极,b为Pt电极,c为WO3电极,电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大 气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是( )
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A.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小
B.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为HxWO3 - xe- =WO3 + xH+
C.若用导线先连接a、c,再连接b、c,可实现太阳能向电能转化
D.若用导线连接b、c, b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
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