[化学—化学与技术]
粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法对粗铜提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。回答以下问题；
（1）步骤一：电解精制：电解过程中，硫酸铜的浓度会 （选填：变大、不变、变小）。
步骤二：电解完成后，对电解液进行处理。
（2）阳极泥的综合利用：
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请写出该步反应的离子方程式： 。
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：
| 序号 |
反应 |
平衡常数 |
| 1 |
Au + 6HNO3（浓）= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O |
<< 1 |
| 2 |
Au3+ + 4Cl— = AuCl4— |
>>1 |
从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比l：3的混合物）．请你简要解释金能够溶于王水的原因 。
（3）电解液含量的测定：下图是该小组探究电解液的一个实验流程：
则100mL滤液中Cu2+的浓度为 mol·L—1，Fe2+的浓度为 mol·L—1
丙酸的结构为CH3—CH2—COOH,丙酸盐是安全有效的防霉、防腐剂,一种以碱式碳酸锌为原料的生产工艺流程如下:
| 序号 |
n(丙酸)∶ n(碱式碳酸锌) |
反应温度/℃ |
丙酸锌产率/% |
| 1 |
1∶0.25 |
60 |
67.2 |
| 2 |
1∶0.25 |
80 |
83.5 |
| 3 |
1∶0.25 |
100 |
81.4 |
| 4 |
1∶0.31 |
60 |
89.2 |
| 5 |
1∶0.31 |
80 |
90.1 |
| 6 |
1∶0.31 |
100 |
88.8 |
(1)探究本实验中最佳工艺条件(见上表):反应时间2 h,用水量45 g,n(丙酸)∶n(碱式碳酸锌)=1∶
,反应温度 ℃。
(2)本工艺采用“闭路循环”方式,除具有制备工艺简便、产率高外,还具有 的优点。
(3)某次实验时,将37.0 g丙酸溶于220 mL水中,按上述流程在上述优化的条件下制备,最终得丙酸锌49.6 g,则该次实验丙酸锌的产率为 (写出计算过程)。
亚硝酸(HNO2)是一种与醋酸酸性相当的弱酸,很不稳定,通常在室温下立即分解。
(1)写出亚硝酸的电离方程式: 。
(2)在酸性条件下,当NaNO2与KI按物质的量之比1∶1恰好完全反应,且I-被氧化为I2时,产物中含氮的物质为 (填化学式)。
(3)要得到稳定的HNO2溶液,可以向冷冻的NaNO2浓溶液中加入或通入某种物质,下列物质不适合的是 (填字母)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.磷酸
(4)碱性工业废水中的N
可用铝粉除去。已知此反应体系中含有Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3·H2O、H2O六种物质。
①写出上述反应的离子方程式: 。
②发生上述反应后废水的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)酸性工业废水中的N可用尿素除去。尿素
(
)与N在酸性条件下反应生成两种无毒气体。该反应中生成16.8 L(已折算为标准状况)混合气体时,消耗尿素的质量为 g。
氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂,是因为它们都具有 性,请写出工业上用氯气与NaOH溶液反应生产消毒剂NaClO的离子方程式 。
(2)棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O和NaHCO3的离子方程式 。
(3)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。
①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2,此反应的离子方程式为 。
②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,每生成1 mol Cl2转移电子的物质的量为 。
③ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl+O2
2Cl2+2H2O,可实现氯的循环利用。
已知:①上述反应中,4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ的热量。
则断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”) 。
某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、N
、Fe2+、Fe3+、C
、S、S
、Cl-、N
中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)溶液X中除H+外还肯定含有的离子是 ;不能确定是否含有的离子是 ,若要确定其中阳离子的存在,最可靠的化学方法是 。
(2)沉淀G的化学式为 。
(3)写出有关离子方程式:
步骤①中生成A 。
步骤②生成沉淀I 。
(4)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H+)="0.04" mol,而沉淀C物质的量0.07 mol,能说明(1)中不能确定的阴离子存在的理由是 。
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是 。
(2)上述流程中,工业上分离H2、CO2合理的方法是 。
| A．混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加入盐酸 |
| B．混合气加压冷却,使CO2液化 |
| C．混合气用氨水洗涤 |
| D．混合气先通入石灰浆中,然后高温煅烧固体 |
(3)为了保证顺利合成氨气,在空气进入合成塔之前必须对空气进行 ,目的是 ;在合成氨的实际生产过程中,常采取将生成的氨从混合气体中分离出来,分离出氨的方法: 。
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,也是对社会、对全人类负责的表现,请用线段和箭头画出图中的两处合理利用资源情况。