【题目】某学生探究小组将一批废弃的电子线路板简单处理后,得到含71%Cu、20%Al、5%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线:
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已知:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为___。
(2)第②步加入H2O2目的是将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为___;使用H2O2作为氧化剂的优点是___。
(3)用第③步所得CuSO4·5H2O晶体加热制备无水CuSO4的瓷质主要仪器___。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:
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上述三种方案中,可行方案是___,其中不可行方案的原因是___。
【答案】Pt、Au H2O2 +2Fe2+ +2H+ =2Fe3+ +2H2O 不引入新杂质且产物无污染 蒸发皿 乙 甲
【解析】
(1).滤渣1成分应为Pt,Au,性质稳定不与浓硝酸和稀硫酸反应。
(2).H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,同时其被还原为H2O。产物无污染无需后续处理。
(3).蒸发结晶过程会用到主要仪器蒸发皿属于瓷质。
(4).滤液1加H2O2是为了将溶液中Fe2+→Fe3+,然后通过加NaOH调PH值使Al3+和Fe3+沉淀,这样才能使滤液2只含Cu2+。而滤渣2成分为Fe(OH)3和Al(OH)3,所以在制取Al2(SO4)3·18H2O时要考虑除去Fe3+影响。
(1).Pt,Au都属于化学性质稳定的金属,所以滤渣1含Pt和Au,答案为Pt、Au。
(2).根据分析,H2O2氧化Fe2+的离子方程式为H2O2 +2Fe2++2H+=2Fe3+ +2H2O,反应产物只有H2O和Fe3+,没有引入新杂质且无污染。答案为H2O2 +2Fe2+ +2H+ =2Fe3+ +2H2O,不引入新杂质且产物无污染。
(3).由分析可知为蒸发皿,答案为蒸发皿。
(4).根据分析,滤渣2如果采用甲方案处理无法除去Fe3+,最终获得产物会含有杂质Fe2(SO4)3成分。如果采用乙方案,加适量Al粉可以置换出Fe同时生Al3+。丙方案加入NaOH溶解Al(OH)3然后过滤,可排除Fe3+影响,但对比方案乙其原子利用率不高。故答案为乙,甲。
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【题目】将2.56g铜粉加入100mL0.4mol·L-1的稀HNO3溶液中,加热充分反应后再加入100mL0.2mol·L-1的H2SO4溶液,继续加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是(忽略溶液体积变化)( )
A.0.15mol·L-1B.0.2mol·L-1C.0.075mol·L-1D.0.45mol·L-1
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【题目】常温常压下,在四支相同的试管中,分别装入等物质的量混合的两种气体。混合气体具体组成如下:
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
混合气体组成 | Cl2、SO2 | NO2、O2 | NO、O2 | NH3、N2 |
将四支试管迅速同时倒立于水槽中,至液面稳定后,水面上升高度由大到小正确的是( )
A.1>2>3>4B.3>1>4>2
C.4>2>3>1D.1>3>2>4
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【题目】25℃时,FeS、CuS的溶度积常数分别为6.3×10-18 mol2·L-2、1.3×10-36 mol2·L-2。下列说法中,错误的是( )
A.25℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度
B.反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生
C.可用FeS作沉淀剂除去废水中的Cu2+
D.25℃时,饱和CuS溶液中,Cu2+的浓度为
×10-18 mol·L-1
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【题目】现有1.92g铜投入一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成的气体颜色越来越浅,共收集到标准状况下的气体672mL,将盛有该气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水中,则通入氧气的体积是( )
A. 168mL B. 224mL C. 504mL D. 336mL
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【题目】“烟气脱硫”是环境治理的重要工程,两种常见脱硫方法如下。回答相关问题:
方法I:用亚硫酸盐吸收烟气中的SO2。已知吸收过程中含硫组分物质的量分数与溶液pH的变化关系如图所示。
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(1)若选用 (NH4)2SO3作为吸收液(已知NH3·H2O 的电离常数Kb=1.74×10-5):
①H2SO3的pKa1=________( pKa1 = -lgKa1);
②(NH4)2SO3溶液呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),理由是________________;
③图中b点溶液中n(HSO3- ) : n(NH4+) =_________。
(2)若选用0.1mol/L 的Na2SO3作为吸收液,吸收过程中,下列有关粒子浓度关系一定正确的是(忽略溶液体积的变化)_________。
A.Na2SO3溶液中存在:c(Na+)>c(SO32-)>c(H2SO3)>c(HSO3-)
B.NaHSO3溶液中存在:c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)
C.当吸收液呈中性时:2c(SO32-)+c(HSO3-)=0.2mol/L
D.当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)
方法II:用含铬废水吸收烟气中的SO2。吸收原理如图所示:
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(3)“吸收”中反应的离子方程式为____________________
(4)欲使废水中的铬元素完全转化为Cr(OH)3沉淀,应调节pH的范围为____。(常温下Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32)
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【题目】FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性。
I.制备FeBr2固体
实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置,D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管,e是两个耐高温的瓷皿,其中盛有细铁粉。
实验开始时,先将干燥、纯净的CO2气流通入D中,再将铁粉加热至600-700℃,E管中铁粉开始反应。不断将d中液溴滴入温度为100-120℃的D中,经过一段时间的连续反应,在不锈钢管内产生黄绿色鳞片状溴化亚铁。
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(1)若在A中盛固体CaCO3,a中盛有6mol/L的盐酸。为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,图中C处的洗气瓶中装有浓硫酸,则B中为___,若进入E装置中的CO2未干燥,则可能发生的副反应的化学方程式为___。
(2)E管中的反应开始前通入CO2的主要作用是___;E管中的反应开始后持续通入CO2的主要作用是___。
II.探究FeBr2的还原性
(3)现实验需要90mL0.2mol/LFeBr2溶液,取上述反应制得的FeBr2固体配制该溶液,所需仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器是___。
(4)已知:Cl2的CCl4溶液呈黄绿色,Br2的CCl4溶液呈橙红色。Cl2既能氧化Br-,也能氧化Fe2+。取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加几滴新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液,溶液变为血红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后,下层为无色液体。以上实验结论表明还原性:Fe2+___Br-(填“>”或“<”)。
(5)若向30mL步骤(3)的FeBr2溶液中通入标准状况下179.2mL的Cl2,取少量反应后的溶液加入CCl4,振荡后下层液体呈___色,写出该反应的离子方程式___。
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【题目】现有①BaCl2固体 ②金刚石 ③NaOH固体 ④固体甲烷四种物质,按下列要求填空:
(1)熔化时不需要破坏化学键的是____(用序号填空,下同),只含离子键的是____,属于共价化合物的是____,熔点最高的是____。
(2)写出NaOH的电子式____,甲烷的空间构型____。
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