随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl2和CuCl2等溶质。
(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是
(用离子方程式表示): ▲ 。
(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:
Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为: ▲ 。
Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:
①用铁粉回收铜的实验操作为 ▲ 。
②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:
分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L-1的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。
已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是 ▲ (填a、b或c),其原因是 ▲ 。
(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:
已知:pH ≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH ≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。
①试剂A最好应选用 ▲ 。
a.浓硫酸 b.Cl2 c.NaClO d.NaOH溶液
理由是 ▲ 。
②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl2·2H2O晶体,对滤液B进行的操作是: ▲ 、 ▲ ,过滤得到产品。
③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L-1的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为 ▲ 。
元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是 。
a.原子序数和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水合物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 ,氧化性最弱的简单阳离子是 。
(3)已知:
| 化合物 |
MgO |
Al2O3 |
MgCl2 |
AlCl3 |
| 类型 |
离子化合物 |
离子化合物 |
离子化合物 |
共价化合物 |
| 熔点/℃ |
2800 |
2050 |
714 |
191 |
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是 ;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是 。
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
写出SiCl4的电子式: ;
(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是 。
a.NH3 b.HI c.SO2d.CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式: 。
(6分)随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在元素周期表的位置是__________。
(2)比较d、e常见离子的半径的小(用化学式表示,下同)_______>__________;比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:_______>__________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式__________。
试用
══
↑的反应设计原电池。
(1)原电池中使用的电解质溶液是 ;
(2)写出电极反应式:
负极: ,
正极: ;
(3)在方框中画出此原电池的图,并标出电极材料的名称。
由原子序数依次增大的五种短周期元素A、B、C、D、E,已知A、E同主族,A元素的原子半径最小,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐;A、B、C、E四种元素分别都能与D元素形成原子个数比不相同的多种常见化合物,回答下列问题:
(1)B在周期表中的位置是 ,C元素的单质的电子式 。
(2)写出同时含A、B、C、D四种元素的一种盐的化学式 。
(3)E与D形成的一种化合物与BD2发生氧化还原反应,该反应的化学方程式为 。
(4)用A和D两元素组成的单质可以制成一种燃料电池,电池中装有浓KOH溶液。用多孔的惰性电极浸入浓KOH溶液中,两极均有特制的防止气体透过的隔膜,在一极通入A的单质,另一极通入D的单质。则该电池正极的电极反应式为 。
(5)化合物C2A4和C2D4的液体曾被用作火箭推进剂,燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物,它们对环境无污染。已知1mol C2A4和C2D4完全反应生成两种气体时放出热量516.8KJ,则该反应的热化学方程式为 。
从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:
。
(1)为了加快正反应速率,可以采取的措施有________(填序号,下同)。
| A.使用催化剂 | B.适当提高氧气的浓度 |
| C.适当提高反应的温度 | D.适当降低反应的温度 |
(2)已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是________。
(3)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。
【资料】①键能:拆开1mol化学键需要吸收的能量,或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。
②化学键的键能:
| 化学键 |
H—H |
O=O |
H—O |
键能![]() |
436 |
496 |
463 |
请填写下表:
| 化学键 |
填“吸收热量” 或“放出热量” |
能量变化![]() |
|
| 拆开化学键 |
中的化学键 |
_______________ |
_______________ |
中的化学键 |
|||
| 形成化学键 |
键 |
_______________ |
_______________ |
| 总能量变化 |
_______________ |
_______________ |
|
(4)氢氧燃料电池的总反应方程式为
。其中,氢气在________(填“正”或“负”)极发生________反应(填“氧化”或“还原”)。电路中每转移0.2mol电子,标准状况下消耗H2的体积是________L。