化学二模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合附答案解析.docx

上传人:罗晋 文档编号:8699945 上传时间:2020-12-23 格式:DOCX 页数:15 大小:573.34KB
返回 下载 相关 举报
化学二模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合附答案解析.docx_第1页
第1页 / 共15页
化学二模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合附答案解析.docx_第2页
第2页 / 共15页
化学二模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合附答案解析.docx_第3页
第3页 / 共15页
化学二模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合附答案解析.docx_第4页
第4页 / 共15页
化学二模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合附答案解析.docx_第5页
第5页 / 共15页
点击查看更多>>
资源描述

《化学二模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合附答案解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学二模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合附答案解析.docx(15页珍藏版)》请在三一文库上搜索。

1、化学二模试题分类汇编铜及其化合物推断题综合附答案解析一、铜及其化合物1 周期表中短周期 7 种主族元素 A、 B、C、 D、 E、 F、 G,原子序数依次增大。 A 的原子半径最小, A 和 D、 C 和 F 分别同主族, F 的单质是淡黄色固体, B 所形成的化合物种类最多, E 的最外层电子数等于其电子层数。( 1) F 的离子结构示意图为: _。 C、 D、E、 F 四种元素所形成的简单离子中,离子半径最小的是 _(填微粒符号); A、 C 元素组成的 10 电子阴离子的电子式_, A、 G、 C 元素组成具有漂白性的分子的结构式为_。(2)用电子式表示B 的简单氢化物的形成过程_。(3

2、)写出 E 的单质与 D 的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式_。写出铜单质与 F 的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式_。【答案】Al3+2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2Cu+2HSO4(浓 )CuSO4+SO2 +2H2O【解析】【分析】周期表中短周期7 种主族元素A、 B、 C、 D、E、 F、 G,原子序数依次增大。F 的单质是淡黄色固体, F 为 S,C 和 F 同主族, C 为 O; B 所形成的化合物种类最多, B 为 C;E 的最外层电子数等于其电子层数, E 为 Al; A 的原子半径最小, A 为 H,A 和 D 同主族, D 为Na;因为 G

3、的原子序数比F(S)的原子序数大,所以G 为 Cl。【详解】由分析可知, A 为 H、 B 为 C、 C 为 O、D 为 Na、E 为 Al、 F 为 S、G 为 Cl。(1) F 为 S, S2-的结构示意图为:; C、 D、 E、 F 四种元素所形成的简单离子分别为 O2-、 Na+、Al3+、S2-,电子层数越多半径越大,当电子层数相同、核外电子数相同时,核电荷数越大,半径越小,故C、 D、 E、 F 四种元素所形成的简单离子中,离子半径最小的是 Al3+; A 为 H、 C 为 O, A、 C 元素组成的10 电子阴离子为OH-, OH-的电子式为;A、G、 C 元素组成具有漂白性的分

4、子为HClO,其结构式为;(2) B 的简单氢化物为 CH44;,用电子式表示CH 的形成过程为(3) E 的单质与 D 的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-22 -+2H O=2AlO+3H ; F 的最高价氧化物的水化物为H SO ,铜单质与浓硫酸反应的化学方程式224Cu+2H2SO4(浓 )CuSO4+SO2 +2H2O 。2 将铁粉、铜粉、氯化铁溶液、氯化亚铁溶液和氯化铜溶液,混合于容积合适的烧杯内,充分反应后,试填写下列空白。(1)若铁粉有剩余,则溶液中不可能有的离子是_(从 Fe3+、 Cu2+、 Fe2+中选填)。(2)若溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余,则不可

5、能有的金属单质是_ (从Fe、 Cu 中选填)。(3)若铜粉有剩余,溶液中不可能含有的离子是_(从 Fe3+、Cu2+、 Fe2+中选填)。3+2+Cu、 Fe3+【答案】 Fe、 CuFe【解析】【分析】利用共存原理,对各空进行逐一分析。( 1)由反应 2Fe3+Fe3Fe2+、 Fe+Cu2+ Fe2+Cu 进行分析,确定铁粉有剩余时,溶液中不可能有的离子。( 2)利用 2Fe3+Fe 3Fe2+、 Fe+Cu2+ Fe2+Cu、 2Fe3 +Cu 2Fe2 +Cu 2 进行分析,确定当溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余时,不可能有的金属单质。( 3)利用 2Fe3+Cu=2Fe 2 +Cu2

6、进行分析,确定铜粉有剩余时,溶液中不可能含有的离子。【详解】( 1)从反应 2Fe3+Fe3Fe2+、 Fe+Cu2+ Fe2+Cu 可以看出,当铁粉有剩余时,溶液中能与 Fe 反应的 Fe3+、 Cu2+不可能存在。答案为: Fe3+、 Cu2+;( 2)从反应 2Fe3+Fe3Fe2+、 Fe+Cu2+ Fe2+Cu、 2Fe3 +Cu 2Fe2 +Cu 2 可以看出,当溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余时,与它们能反应的Fe、 Cu 不可能存在。答案为: Fe、Cu;(3)从反应 2Fe3 +Cu=2Fe2 +Cu2 可以看出,当铜粉有剩余时,溶液中能与Cu 反应的 Fe3 不可能存在。答案为

7、:Fe3+。【点睛】所谓离子共存,是指离子 (包括原子、分子 )间既不能发生氧化还原反应,又不能发生非氧化还原反应,从而生成沉淀、气体、弱电解质等物质的反应。在平时的学习中,应对基本的反应加强记忆,否则,我们无法确定离子间能否共存。3 由 Fe2O3、 Fe、CuO、 C、 Al 中的几种物质组成的混合粉末,取样进行下列实验(部分产物略去 ):( 1)取少量溶液 X,加入过量的 NaOH 溶液,有沉淀生成。取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填化学式 )_。( 2) Z 为一种或两种气体: 若 Z 只为一种气体,试剂 a 为饱和 NaHCO3 溶液,则反应 中能同时生

8、成两种气体的化学方程式是 _ 。 若 Z 为两种气体的混合物,试剂a 为适量的水,则Z 中两种气体的化学式是_。(3)向 Y 中通入过量的Cl2,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)_ 。(4)取 Y 中的溶液,调节pH 约为 7,加入淀粉KI 和 H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI 时,共转移3mol 电子,该反应的离子方程式是_ 。(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应,若溶液中一定不会产生Y 中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用化学式表示)_。【答案】 AlC+2H242222+ 3+2+ 3H2 2SO (浓 )C

9、O +2SO +2H ONO CO Cu FeH2FeO 4I-32I22 32Fe(OH) CuO、 C;CuO、 C、 Fe O【解析】【分析】(1)根据金属铝可以和酸反应生成可溶性的铝盐,该铝盐可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸盐,此盐可以和二氧化碳反应;( 2)二氧化硫可以和饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳;一氧化氮不溶于水而二氧化碳能溶于水中;( 3)氯气能将亚铁离子氧化为三价铁离子;( 4)双氧水具有氧化性,能将还原性的离子碘离子、亚铁离子氧化;( 5)原样品中加足量稀硫酸, Y 溶液中不出现红色固体,则原样品中不存在铁和铝。【详解】( 1)金属铝可以和酸反应生成可溶性的铝盐,该铝盐可以

10、和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸盐,偏铝酸盐中通入二氧化碳反应可以获得氢氧化铝,故样品中不含有金属铝,故答案为 Al;( 2)二氧化硫可以和饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,所以反应获得的是二氧化硫和二氧化碳的混合气体,Z 是二氧化碳,即C 2H2 4222SO (浓 )CO 2SO 2H O,故答案为C 2H2SO4(浓)CO2 2SO2 2H2O;二氧化氮可以和水反应生成一氧化氮气体,所以反应是焦炭和浓硝酸的反应,Z 中两种气体是 NO、 CO2,故答案为NO、 CO2;(3) Fe2O3、 Fe、CuO、 C 均可以和浓酸反应,除了生成气体以外还有Cu2+、 Fe2+、 Fe3+、H+,通入过量

11、的 Cl2,并不断搅拌,充分反应后,氯气能将亚铁离子氧化为三价铁离子,此时存在的离子有 Cu2+、 Fe3+、 H+,故答案为 Cu2+、 Fe3+、 H+;( 4)氯化亚铁溶液中加淀粉碘化钾和H2O2 时,双氧水具有氧化性,能将还原性的离子碘离子、亚铁离子氧化,原理方程式为:2Fe2+4I-+3H2O2=2Fe( OH) 3 +2I2,故答案为2Fe2+4I-+3H2O2 =2Fe( OH) 3 +2I2;( 5)原样品中加足量稀硫酸, Y 溶液中不出现红色固体,则原样品中不存在铁和铝,故其可能组合为: CuO 和 C 或 CuO、 C 和 Fe2O3,故答案为CuO 和 C 或 CuO、

12、C和 Fe2O3。4 氯化亚铜 (CuCl)是一种重要的化工产品。它不溶于H2SO4、 HNO3 和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu2(OH)4-nCln, n 随着环境酸度的改变而改变。以海绵铜 (主要成分是 Cu 和少量 CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产 CuCl 的工艺过程如图:(1)还原过程中主要反应的离子方程式为_。(2)实验室为了加快过滤速度,往往采用抽滤的操作(如图 )。仪器A 的名称_,有关抽滤,下列说法正确的是_A 抽滤完毕,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管,再关闭水龙头,最后将滤液从吸滤瓶上口倒出B 在布氏漏斗中放入

13、滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤C 在抽滤装置中洗涤晶体时,为减少晶体溶解损失,应使洗涤剂快速通过滤纸D 减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀(3)操作 1 为马上再洗涤,然后在真空干燥机内于70干燥2h,冷却、密封包装。其中最合理的洗涤试剂 _A 浓盐酸B 浓氨水C无水乙醇D 水 +乙醇真空干燥的原因是 _。(4)随着 pH 减小, Cu2(OH)4-nCln 中铜的质量分数 _A 增大B 不变C 减小D 不能确定【答案】 2Cu2+32-242-+2H+吸滤瓶AD C 防止 CuCl在潮湿空气+SO+2Cl +H O=2CuCl +SO中水解、氧化C【解析】【分析】

14、海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜,硫酸铵等,加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应2CuSO44 23424 2424+(NH ) SO +2NH Cl+H O=2CuCl +2(NH) SO +H SO ,过滤得到固体为CuCl,滤液主要是硫酸铵和硫酸,然后利用题干信息,结合物质的性质及要求分析解答。【详解】(1)向含有 Cu2+的溶液中加入酱油还原作用的(NH4)2SO3、 NH4 Cl,发生还原,产生CuCl 沉2+2-2-+淀,同时产生硫酸,反应的离子方程式为2Cu +SO3+2Cl +H2O 2CuCl +SO4+2H ;(2)根据仪器A 的结构可知该仪器名称是

15、吸滤瓶;A.抽滤完毕,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管,再关闭水龙头,以防止倒吸现象的发生,最后将滤液从吸滤瓶上口倒出, A 正确;B.在布氏漏斗中放入滤纸后,用玻璃棒引流移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤,B 错误;C.在抽滤装置中洗涤晶体时,应将洗涤剂缓慢通过滤纸,让洗涤剂和晶体充分接触,C 错误;D.颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层致密的沉淀,溶液不易透过,所以减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀, D 正确;故合理选项是 AD;(3)操作 1 为马上再洗涤,目的是为了洗去表面的杂质,为快速干燥,要用酒精洗涤,然后在真空干燥机内于 70干燥 2h,冷却、密封包装,故合理选项是 C;真空

16、干燥的目的防止 CuCl 在潮湿空气中水解氧化;(4)随着平 pH 值减小, Cu2(OH)4-nCln中 4-n 减小, n 增大,则铜的含量减小,故合理选项是C。【点睛】本题考查物质的制备实验,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答关键,注意元素化合物知识的应用,侧重考查学生的分析与实验能力。5 实验室以废铜为原料制取碱式碳酸铜(Cu2( OH) 2CO3)的过程如下:完成下列填空:(1)酸浸中产生的气体是_(填化学式)。(2)检验过滤的沉淀是否洗净的方法是_。(3)从实验流程中可看出影响产品生成的因素有多种,请写出其中两个:_,并任选其中一个因素,说明其原因_。

17、( 4) CuSO4 溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得 Cu2( OH) 2CO3,写出该反应的化学方程式: _。( 5)产品中 Cu 含量的测定步骤是:称取 mg 样品,用适量稀硫酸完全溶解,加水稀释,调节溶液为中性或弱酸性,再加入过量的KIc mol/L的Na2 2 3溶液滴定- 淀粉溶液后,用S O至终点,消耗 Na2 2 3溶液 v mL。实验中反应的离子方程式为2+4I- 2CuI(白色)S O2Cu-+I2; I2+2S2O3 2 2I +S4O62。(i )样品溶于稀硫酸后,需加水稀释,控制溶液为中性或弱酸性,其原因是_。( ii )产品中 Cu 的含量为 _ (用含 m、c、

18、v 的代数式表示)。【答案】 NO、 NO2 取最后一次洗涤液测其pH, 若溶液为中性,则沉淀已洗净温度和 pH(反应物浓度、反应物配比等合理答案也得分)温度过高,碱式碳酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢(或:pH 过低,得不到碱式碳酸铜,pH 过高则生成氢氧化铜)。2CuSO4+2Na2CO3 +H2 O Cu2( OH) 2CO3+2Na2SO4+CO2 若溶液酸性过强,则+ S2-S SOH2ONa2SO30 064cv m2H + 2O3 + 2+溶液,多消耗./【解析】【分析】废铜屑溶于浓硝酸中转化为硝酸铜,过滤除去滤渣,向滤液中加入碳酸钠溶液,除去多余的硝酸,然后加入氢氧

19、化钠溶液调节pH 生成碱式碳酸铜,据此解答。【详解】( 1)酸浸中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮(NO2),随着浓度的降低,会产生一氧化氮( NO),故答案为: NO、 NO2 ;( 2)根据流程分析可知,碱式碳酸铜是从含有碳酸钠的溶液中析出的,所以检验沉淀是否洗净就是检验沉淀上有没碳酸根离子,操作方法是取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液,若溶液中没有出现沉淀,则沉淀已洗净,故答案为:取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液,若溶液中没有出现沉淀,则沉淀已洗净;( 3)从实验流程中可看出温度过高,碱式碳酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢, pH 过低,得不到碱式碳酸铜, pH 过高则生成氢氧化铜,所以

20、影响产品生成的因素有温度和 pH,故答案为:温度和 pH;温度过高,碱式碳酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢,或: pH 过低,得不到碱式碳酸铜,pH 过高则生成氢氧化铜;(4) CuSO4 溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得Cu2( OH) 2CO3,根据元素守恒可知反应的化学方程式为 2CuSO+2Na2SO4+CO2,4+2Na2CO3+H2O Cu2( OH) 2CO3故答案为: 2CuSO4+2Na2CO3+H2O Cu2( OH) 2CO3+2Na2SO4+CO2;( 5)样品溶于稀硫酸后,需加水稀释,控制溶液为中性或弱酸性,若溶液酸性过强,则2H+S2O3 2- S+SO

21、2+H2O,多消耗 Na2S2O3 溶液,故答案为:若溶液酸性过强,则2H+S2 O32- S+SO2+H2O,多消耗Na2SO3 溶液;根据反应 2Cu2+4I- 2CuI(白色)+ I2 、I2 +2S2O3 2- 2I- +S4O62 - 可得关系式 Cu2+S2O32- ,根据题意可知, Na2S2O3 的物质的量为 cv 10- 3mol ,所以样品中铜元素的质量为0. 064cvg,进而确定产品中 Cu 的含量为 0. 064cv/ m,故答案为: 0. 064cv/ m。6 过渡金属的单质及化合物很多有催化性能,氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂。实验室中用氯气与粗铜(杂质只

22、有Fe)反应,制备铜的氯化物的流程如下。查阅资料:氯化亚铜:白色微溶于水,在干燥空气中稳定,受潮则易变蓝到棕色,在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色。氯化铜:从水溶液中结晶时,在 26 42得到二水物,在 15以下得到四水物,在 1525.7得到三水物,在 42以上得到一水物,在 100得到无水物。( 1)现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。按气流方向连接各仪器接口顺序是:a_、_h、 i _、 _。本套装置有两个仪器需要加热,加热的顺序为先_后 _。( 2)分析流程:固体甲需要加稀盐酸溶解,其理由是_;溶液甲可加试剂X 用于调节 pH以除去杂

23、质, X 可选用下列试剂中的(填序号)_。a Cu( OH) 2b NH3H2 Oc CuOd CuSO4查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe( OH) 3 的溶度积Ksp38,Cu( OH) 2 的溶 8.0 10 20 5 1时就认为沉淀度积 Ksp 3.0 10,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于110mol L完全,设溶液中CuSO41,则 Cu( OH) 2 开始沉淀时溶液的pH 为的浓度为 3.0 mol L_, Fe3 完全沉淀时溶液的pH 为_。(提示: lg2 0.3)完成溶液乙到纯净CuCl22H2O 晶体的系列操作步骤为:加少量盐酸、蒸发浓缩、_、 _、洗涤、干燥。(3)

24、向溶液乙中加入适当的还原剂(如SO2、 N2 H4、SnCl2 等),并微热得到CuCl 沉淀,写出向乙溶液加入N2H4(氧化产物为无毒气体)的离子方程式:_。【答案】 d efgb AD 抑制氯化铜、氯化铁水解ac4 3.3(或 3+lg2)冷却到26 42 结晶过滤4Cu2+4CuCl + N2+ 4H+ 4Cl+ N2H4【解析】【分析】A 装置制取氯气,B 除掉尾气, C 除掉氯气中HCl 杂质, D 氯气与铜反应,E 除掉氯气中水; 先反应生成氯气,不能先加热D,先加热会使铜与氧气反应。 固体甲是氯化铜和氯化铁的混合物,因此加稀盐酸溶解,溶解抑制氯化铜、氯化铁水解; 溶液甲可加试剂X

25、 用于调节pH 以除去氯化铁杂质,应选择要保留的铜离子对应的 1难溶的物质;设溶液中CuSO4 的浓度为3.0 mol L,先算氢氧根浓度,再酸氢离子浓度和pH, Fe3完全沉淀时先根据溶度积算氢氧根浓度,再酸氢离子和pH; 根据题中意思要得到纯净 CuCl2 2H2 O 晶体要冷却到2642 结晶。向溶液乙中加入适当的还原剂N2H4,并微热得到CuCl 沉淀和氮气。【详解】A 装置制取氯气,B 除掉尾气, C 除掉氯气中HCl 杂质, D 氯气与铜反应,E 除掉氯气中水,因此按气流方向连接各仪器接口顺序是:ad、eh、 i f、 gb,故答案为:d;e; f; g; b。 先反应生成氯气,不

26、能先加热D,先加热会使铜与氧气反应,因此加热的顺序为先A 后D,故答案为:A; D。 固体甲是氯化铜和氯化铁的混合物,因此加稀盐酸溶解,溶解抑制氯化铜、氯化铁水解,故答案为:抑制氯化铜、氯化铁水解。 溶液甲可加试剂X 用于调节pH 以除去氯化铁杂质,应选择要保留的铜离子对应的难溶的物质即氢氧化铜、氧化铜、碱式碳酸铜、碳酸铜等,故答案为:ac。设溶液中CuSO4的浓度为 13.0 mol L,Kspc(Cu 2+ ) c2 (OH)3 c2 (OH)3 10 20, c(OH)1 1010mol L 1 ,K w11014c(H )10 mol L 1110 4 molL 1 ,因此 Cu(OH

27、)2 开始沉淀时溶液的c(OH) 110pH 为10, Fe3 完全沉淀 K sp c(Fe3+ ) c3 (OH)110 5c3 (OH)810 38,c(OH)2 10 11 molL 1 , c(H )K w)110 14molL 1510 4 mol L 1 ,c(OH210 113完全沉淀时溶液的-4= 4-lg5 = 3.3,故答案为:3.3。因此 FepH=lg510 完成溶液乙到纯净CuCl22H2 O 晶体的系列操作步骤为:加少量盐酸、蒸发浓缩、冷却到26 42 结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:冷却到26 42结晶;过滤。向溶液乙中加入适当的还原剂N2 H4,并微热得到Cu

28、Cl 沉淀和氮气,因此向乙溶液加入2 4的离子方程式:2+2 42+,故答案为: 4Cu2+N H4Cu+ 4Cl+ N H4CuCl + N + 4H+ 4Cl +N2H44CuCl + N2+ 4H+。7 纳米铜是一种性能优异的超导材料,以辉铜矿( 主要成分为Cu2S) 为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所示:( 1) 用黄铜矿 ( 主要成分为CuFeS2) 、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S,其原理如图所示,该反应的离子方程式为_。( 2) 从辉铜矿中浸取铜元素时,可用FeCl3 溶液作浸取剂。反应: Cu2 S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S,每生成1mol C

29、uCl2,反应中转移电子的物质的量为_;浸取时,在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度,有关反应的离子方程式为_。浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时,铜元素浸取率的变化如图所示,未洗硫时铜元素浸取率较低,其原因是 _。(3) “萃取”时,两种金属离子萃取率与pH的关系如图所示。当pH 1.7时,pH越大,金属离子萃取率越低,其中3+Fe 萃取率降低的原因是 _。( 4) 用“反萃取”得到的 CuSO4 溶液制备纳米铜粉时,该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为 _( 5) 在萃取后的“水相”中加入适量氨水,静置,再经过滤、_、干燥、 _等操作可得到 Fe2O3 产品。+4Fe2+生【答案】 CuFeS2

30、 Cu 2H =2CuS Fe2 H2S 2 molO2 4H=4Fe3 2H2O成的硫覆盖在 Cu2S 表面,阻碍浸取Fe3+水解程度随 pH 的升高而增大32: 7洗涤煅烧( 或灼烧 )【解析】【分析】辉铜矿(主要成分为 Cu2S)用 FeCl3 溶液作浸取剂发生反应 Cu2S+4FeCl3 =2CuCl2+4FeCl2 +S,过滤得到氯化铜、氯化亚铁,加入萃取剂萃取,在萃取后的“水相”中加入适量氨水可制取铁红和硫酸铵;用“反萃取”得到的CuSO4 溶液,调节溶液pH,在碱性条件下,Cu2+与N2H4 反应生成氮气和铜,从而获得纳米铜粉,据此解答。【详解】(1)根据图示,用黄铜矿(主要成分

31、为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的 Cu22+和 H22+=Cu22+H2S,同时生成FeS,反应的离子方程式为:CuFeS+Cu+2HS+FeS,故答案为: CuFeS2+Cu+2H+=Cu2S+Fe2+H2S;( 2)反应 Cu2S+4FeCl3 2CuCl2+4FeCl2+S,反应中, FeCl3 中 Fe 元素的化合价由 +3 价降低为+2 价, Cu2S 中 Cu 元素的化合价由 +1 价升高为 +2 价,硫元素的化合价由 - 2 价升高为 0 价,化合价升高数 =化合价降低数 =转移电子数 =4,每生成 1mol CuCl2,反应中转移电子的物质的量为2mol

32、,浸取时,在有氧环境下亚铁离子被氧化,生成铁离子,反应的离子方程式为: 4Fe2+4H+O2=4Fe3 +2H2O,故答案为: 2mol ; 4Fe2+4H+O2=4Fe3+2H2O;浸取过程中,由于生成的硫覆盖在Cu2 S表面,阻碍浸取,则洗涤硫和未洗去硫相比较,未洗涤硫时铜的浸取率偏低,故答案为:生成的硫覆盖在Cu2S 表面,阻碍浸取;(3)由于 Fe3+的水解程度随着pH 的升高而增大,当pH 1. 7 时, pH 越大,金属离子萃取率越低,3+pH 的升高而增大;故答案为: Fe的水解程度随着(4)在碱性条件下, Cu2+H4 反应生成氮气和铜,反应为:+-与 N22Cu2 +N2H4

33、+4OH=2Cu+N2+4H2O,反应中还原产物为 Cu,氧化产物为N2,质量之比为(2 64):28=32: 7,故答案为: 32: 7;( 5)萃取后的“水相”中含有铁离子,加入氨水,反应生成氢氧化铁沉淀,煅烧可得到,方法为:在萃取后的“水相”中加入适量氨水,静置,过滤,洗涤,干燥,煅烧可得到Fe2 O3 产品,故答案为:洗涤;煅烧(或灼烧)。8 如图是工业上以制作印刷电路的废液( 含 Fe3、 Cu 2、 Fe2、 C1 ) 生产CuCl 的流程:已知: CuCl 是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,在空气中迅速被氧化为绿色,见光分解变成褐色。请回答下列问题:(1)流程中的滤渣

34、与Y 反应和 X 与 Y 反应相比,单位时间内得到的气体多,其原因为_。(2)滤液需要加过量 Z,检验 Z 过量的方法是 _。(3)写出生成 CuCl 的离子方程式: _。(4)为了提高 CuCl 产品的纯度,流程中的 “过滤 ”操作适宜用下列装置( 图 1) 中的 _ ( 填选项字母 ) ,过滤后,洗涤CuCl 的试剂宜选用_ ( 填 “无水乙醇 ”或 “稀硫酸 ”)CuCl 加入饱和 NaCl 溶液中会部分溶解生成CuCl 2 ,在一定温度下建立两个平衡:I.CuCl s ?CuaqClaqK sp61.4 10II.CuCl sClaq ?CuCl2 aqK sp0.35 。(5)分析

35、c Cu、 c CuCl 2和 K sp 、 K 的数学关系,在图2 中画出 c Cu、 c CuCl 2的关系曲线 _(要求至少标出一个坐标点)(6)氯化亚铜的定量分析:称取样品 0.25g 于 250mL 锥形瓶中,加入10mL 过量的 FeCl 3 溶液,不断摇动:待样品溶解后,加入20mL 蒸馏水和2 滴指示剂;立即用 0.1000molL 1 硫酸铈标准溶液滴定至绿色为终点;重复三次,消耗硫酸铈溶液的平均体积为24.30mL 。上述相应化学反应为CuCl FeCl3 CuCl 2FeCl 2 、 Fe2Ce4Fe3Ce3 ,则样品中 CuCl 的纯度为 _ ( 保留三位有效数字) 。【答案】 Fe、 Cu 和 HCl 形成原电池,加快了反应速率取少量蚀刻液于试管中,滴加少量品红溶液,品红褪色,证明氯气过量SO2 2Cu 22Cl2H 2O 2CuClSO424HB无水乙醇96.7%【解析】【分析】废液中加入过量铁粉,发生反应:Fe+2Fe3+ 3Fe2+、 Fe+Cu2+ Fe2+

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 科普知识


经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1