铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。
(1)工业上可用Cu2S+O2
2Cu+SO2反应制取粗铜,当有32gCu2S消耗时,电子转移数目是 。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外,还有 。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式 。
(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时,发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想:黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为:
Cu + H2SO4
②乙同学认为:黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是 (填字母)
a.Cu2S和CuS都是黑色的
b.铜与浓硫酸在加热条件下反应,还可能放出O2
c.浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能
(4)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式 。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为 g。若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为 。
(1)1.2NA (1分)
(2)同时防止H2O2分解(1分)
Cu2++2Cl-+SO32-+H2O
CuCl↓+ SO42-+2H+(2分)
(3)①CuO+SO2↑+H2O (1分) ②ac(2分)
(4)3 Cu2O +14 H+ + 2 NO3- =" 6" Cu2+ + 2 NO↑ + 7 H2O (2分)
16(2分) 0.1 mol(2分)
解析试题分析:(1)化合价升高的反应为-2价的S升高至+4价,所以32gCu2S反应电子转移数目为:32g÷160g/mol×6NAmol-1=1.2NA 。
(2)因为H2O2在较高温度时更容易分解,所以温度控制在50℃-60℃,可以防止H2O2分解;根据氧化还原原理,Cu2+把SO32?氧化为SO42?,根据原子守恒,反应物除Cu2+、Cl?、SO32?外,还有H2O,产物还有H+,配平可得离子方程式。
(3)①浓硫酸把铜氧化为CuO,本身被还原为SO2,同时生成水。
②从物质的颜色判断:Cu2S和CuS的颜色也是黑色的,故a项正确;Cu单质可被氧化为+2价或+1价铜,浓硫酸中的S元素也可被还原为多种低价态,故c项正确。
(4)稀硝酸可把+1价Cu氧化为+2价Cu,同时被还原为NO,根据氧化还原规律可写成离子方程式;HNO3的总量为0.6mol,作为氧化剂反应的HNO3被还原为NO,其物质的量为:2.24L÷22.L/mol=0.1mol,那么起到酸性作用的HNO3为:0.6mol-0.1mol=0.5mol,这部分HNO3转化为了Cu(NO3)2,根据元素守恒可知,原化合物中Cu元素的物质的量与起到酸性作用的HNO3的物质的量之比为1:2,H2还原最终得到Cu为:0.5mol÷2×64g/mol=16g;若混合物中含0.1 mol Cu,根据氧化还原反应电子得失总数相等可得:2×0.1mol+2×n(Cu2O)=3×0.1mol,n(Cu2O)=0.05mol,根据题目所给信息Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色,说明生成了Cu2+,离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O, 则0.05mol Cu2O完全反应需要H2SO40.05mol n(CuO)=0.25mol-0.1mol-2×0.05mol=0.05mol,0.05molCuO 完全反应需要H2SO40.05mol,所以共消耗H2SO4的物质的量为0.1mol。
考点:本题考查电子转移数目的计算、化学方程式和离子方程式的书写、反应条件的分析以及化学计算。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。![]()
已知:①X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是_______________(填化学式),写出通入BaCl2溶液,产生白色沉淀的化学方程式______________________________。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于________(填序号)。
a.分解反应 b.复分解反应 c.置换反应 d.化合反应 e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_____________________________
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L-1 NaOH溶液完全吸收,则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是_________________
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2】俗称莫尔盐,工业上用途广泛,该物质属于 。
A、酸 B、碱 C、盐
某同学为了验证硫酸亚铁铵晶体中的阳离子,进行了如下操作。
(1)室温下,将少量的硫酸亚铁铵晶体配成溶液,并将所配溶液分置于两支试管中,用其中一支进行验证Fe2+的实验,请完成下表:
| 操作 | ①往试管中滴入几滴 溶液(填化学式) | ②继续滴入几滴新制氯水 |
| 现象 | 溶液无明显变化 | 溶液显红色 |
| 原因 | 溶液中没有Fe3+ | (用简要文字说明原因) |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在一定条件下可实现下列物质间的转化,如下图所示:![]()
(1)固体A是一种重要的工业原料,其化学式为____________________。W的电子式为_____ ____
(2)写出W与气体丙反应的化学方程式___________________________
(3)利用上图中有关物质实现C→B的转变,写出该转变的离子方程式:__________ _____
(4)上述变化中的B和丙按物质的量3:2反应的离子方程式为:_______。
(5)若甲和乙恰好完全反应,则W与A的物质的量之比为_______。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:![]()
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:![]()
回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式 ;
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ,反应2的离子方程式为 ;
(3)E可作为建筑材料,化合物C是 ,写出由D制备冰晶石的化学方程式 ;
(4)电解制铝的化学方程式是 ,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某化学兴趣小组模拟工业上从铝土矿(主要成分是
,含
、
等杂质)中提取氧化铝的工艺做实验,流程如下:![]()
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称为 。
(2)验证溶液B中是否含有Fe3+的方法: 。
(3)不溶物A是 (填化学式),写出D→E反应的离子方程式 。
(4)说出溶液F中含碳元素溶质的一种用途 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液,采用以下步骤[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除去Fe2+,能否直接调整溶液pH=9.6,将Fe2+沉淀除去? ,(填“能” 或“不能”)理由是 ,
(2)有人用强氧化剂NaClO先将Fe2+氧化为Fe3+,再调整溶液的PH将Fe3+沉淀除去:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是________(填代号)。
A.一定增大 B.一定减小 C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当? ,(填“是” 或“否”)现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去混合溶液中Fe2+的有________(有几个选几个,填代号)。
A.浓HNO3 B.Cl2 C.KMnO4 D.H2O2
(3)加入适当物质调整溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,可以达到除去Fe3+而不损失CuCl2的目的,则调整溶液pH可选用下列物质中的___________。
A.NaOH B.NH3·H2O C.CuO D.Cu(OH)2
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某科研小组以难溶性钾长石(K2O?Al2O3?6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:
(1)煅烧过程中钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2,写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式是: 。
(2)已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2—+ 2H2O
Al(OH)3 + OH— ,“浸取”时应保持溶液呈 性(填“酸”或“碱”)。
(3)“转化”时加入NaOH的主要作用是 (用离子方程式表示)。
(4)上述工艺中可以循环利用的主要物质是 、 和水。
(5)以Al2O3为原料,以石墨为电极,通过电解法可制得金属铝。电解池中接电源负极的一极的电极反应式是 。长时间电解后,需要更换新的石墨电极的是 极(填“阴”或“阳”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
绿矾(FeSO4·7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品,产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH,与水中悬浮物有机结合,并加速沉淀,主要应用于水质净化和工业废水处理,同时具有杀菌作用。
(1)98% 1.84 g/cm3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为 (保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为 (填>、<、=")40%" 。
(2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸,若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=____________(保留两位小数)。
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁,现取7.32克晶体溶于稀盐酸后,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化,推测晶体的化学式为 。
(4)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液,用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理,发生反应如下:
10NO3-+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O
8NO3-+3CuS+8H+=3Cu2++3 SO42-+8NO↑+ 4H2O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
已知:NO3-+3Fe2++4H+= NO↑+3Fe3++2H2O
① V值范围 ;
② 若V=48,试计算混合物中CuS的质量分数 (保留两位小数)。
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