(12分) 从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。
方案甲:
方案乙:
(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案 ,理由是 。
(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________________,
若不考虑绿色化学要求,溶解铜生成硫酸铜时,还可将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使铜溶解完全,则理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: ︰ 。
(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:
①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g
②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。
通过计算测知该晶体的化学式是 。
(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :
2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3 =" 2" CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2↑
测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO4)2溶液。有关反应的离子方程式为:
Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl-,Ce4+ + Fe 2+ = Fe 3+ + Ce3+
通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(AgNO3溶液)、C(氯化亚铁溶液)、D(石蕊试液)、E(浓硫酸)、H(NaOH溶液)。
回答下列问题:
(1)A为氯气发生装置,圆底烧瓶中盛放MnO2,分液漏斗中盛放浓盐酸。反应的化学方程式是。
(2)实验开始时,先点燃A处酒精灯,打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,让氯气充满整个装置,再点燃G处酒精灯。装置B中的现象是;装置D中的现象是;
C中反应的化学方程式是;G中反应的化学方程式是。
(3)G处反应完毕后关闭分液漏斗旋塞,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有氯气产生,此时应该怎样操作;装置Ⅰ中的现象是。
(4)热的氯气进入H溶液中,不但有NaClO生成,还有NaClO3生成。若n(NaClO)︰n(NaClO3)﹦1︰2,则氧化剂与还原剂的物质的量比为。
实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl—、SO42—、I—等离子的卤水为主要原料,制备无水CaCl2和I2。流程如下:
(1)操作Ⅰ的方法是,所用主要仪器的名称是。
(2)加入溶液W的目的是除去SO42-。用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+。酸化溶液Z时使用的试剂是______。从溶液V中再得到I2的操作方法是。
(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体,下列装置中合理的是。
(4)模拟以下净化Cl2流程:Cl2 →饱和NaCl溶液 → 浓H2SO4→纯净Cl2
设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3。
供选的试剂:CO2、SO2、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、NaHSO3溶液、蒸馏水、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。
SO2→→ → → 。
某校化学兴趣小组的同学用滴定法对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定,回答下列问题:
(1)用分析天平准确称取该样品5.0g,全部溶于水配制成1000.0mL的溶液。用(填一仪器名称)量取其中20.00mL放在锥形瓶中,滴加几滴指示剂,待测。该中和滴定中可选用的指示剂是,(如有几种,可任填一种)滴定终点的现象是。
(2)用0.10mol/L的盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示,
实验编号 |
待测NaOH溶液的体积/mL |
HCl溶液的体积/mL |
1 |
20.00 |
24.01 |
2 |
20.00 |
23.99 |
3 |
20.00 |
22.10 |
计算样品中,NaOH的质量百分含量为。
(3)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定终了气泡消失,将使所测结果(填“偏高”、“偏低”或“不变”,下同),若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果;
(4)下图为0.10mol/L 25 mL NaOH溶液中逐滴滴加0.10mol/L CH3COOH溶液过程中溶液pH的变化曲线,请回答:
①B点溶液呈中性,有人据此认为,在B点时NaOH与CH3COOH恰好完全反应,这种看法是否正确?______(选填“是”或“否”)。若不正确,则二者恰好完全反应的点是在AB区间还是BD区间内?________区间.(若正确,此问不答)。
②在D点时,溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)______2c(Na+)。(填“>”、“<”或“=”)
(6分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置II中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5。
(1)装置I中产生气体的化学方程式为:;
(2)要从装置II中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是;
(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为(填序号)。
科学探究结果的准确性来自于探究活动中研究方法的科学性,研究过程的计划性、研究目的的明确性。某学生用下图所示方法研究物质的性质,其中,气体A的主要成分是氯气(含有空气和水蒸气)。请回答下列问题:
(1)该项研究(实验)的主要目的是;
(2)浓硫酸的作用是 _ ;
(3)与研究目的直接相关的实验现象是:。