(11分) 已知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)。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。
步骤一:电解精制:
请回答以下问题:
电解时,粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 。
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,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(1)阳极泥的综合利用:
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你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1∶3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因: 。
(2)滤液含量的测定:
以下是该小组探究滤液的一个实验流程:
则100mL滤液中Cu2+的浓度为 mol·L—1,Fe2+的浓度为 mol·L—1
三位学生设计了下述三个方案,并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可证明某无色溶液中有SO42-;。
方案1:试液————→BaCl2溶液白色沉淀————→足量HNO3沉淀不溶解
方案2:试液————→足量稀盐酸白色沉淀————→BaCl2溶液沉淀不溶解
方案3:试液————→足量HNO3白色沉淀————→Ba(NO3沉淀不溶解
试评价上述方案是否严密,并说明理由。
为了制取干燥纯净的气体C,可用如下图所示装置。生成C的速度可通过调节滴入液体A的速度的方法来控制,已知C是一种无色无味、不能使酸碱指示剂变色,也不会在空气中燃烧的气体。
(1)C气体是____________。
(2)若B是一种淡黄色固体,则烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________。
(3)若B是一种黑色粉末,则A液体是________,B物质的作用是______________________。
(4)洗气瓶中的D液体是____________,作用是__________________________________。
碱金属与O2反应生成的氧化物比较复杂:有普通氧化物,如Na2O;过氧化物,如Na2O2;超氧化物,如KO2;臭氧化物,如RbO3。其中后三种均可与水或CO2反应生成氧气。要制备普通氧化物,一般要用碱金属单质还原对应的过氧化物、硝酸盐或亚硝酸盐。
(1)用化学反应方程式表示①钠与Na2O2反应__________________________。②钾与硝酸钾反应:_____________________。③RbO3与CO2反应:______________________________。
(2)若用锥形瓶收集一瓶CO2气体,在瓶内有一只扎紧在玻璃管末端的气球,如下图。打开塞子迅速往瓶里加入一种物质后,立即塞紧塞子,一段时间后气球就会自动膨胀,该物质可能是
A.Na2O | B.Na2O2 | C.KO2 | D.RbO3 |
现有CaCO3和KHCO3的混合物,甲、乙两同学分别称取一定质量的该混合物来测定其中两种成分的质量比(已知K2CO3的分解温度远大于1000 ℃;气体体积均已折算成标准状况):
(1)甲同学取2.00 g混合物,并向其中加入过量的2.00 mol·L-1的盐酸,生成气体a mL。则a=____________(填数字),据此甲同学____________(填“能”或“不能”)计算出混合物两成分的质量比。若能,则m(CaCO3)∶m(KHCO3)=____________;若不能,此空不必作答。
(2)乙同学称取W g混合物充分加热,所得CO2气体的体积随温度变化的曲线如图所示,则m(CaCO3)∶m(KHCO3)=____________(请用含b、c的代数式表示)。
在课堂上,老师演示了金属钠与CuSO4溶液反应的实验,同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu(OH)2沉淀而没有发现铜单质生成。但某同学想,会不会是因为生成的铜较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢?于是他想课后到实验室继续研究,希望进一步用实验来验证自己的猜测是否正确。
(1)假如该同学是你,请你写一份实验用品单交给老师,要求老师提供必需的用品。
①实验探究的目的:_______________________________________。
②探究所依据的化学原理:________________________________________________。
③实验所需的用品:小刀、玻璃片、滤纸、____________和________;金属钠、____________和____________。
(2)该同学在探究实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物,而所使用的药品均没有问题,你认为该黑色难溶物是____________(填化学式),生成该黑色难溶物的原因是________________________________________________________________________。